JP3143880B2 - Hybrid inflator with storage gas housing, method of manufacturing the same, and mold - Google Patents
Hybrid inflator with storage gas housing, method of manufacturing the same, and moldInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の膨張安全
システムの分野、より詳細には、膨張安全システムのイ
ンフレータに用いられるほぼトーラス状もしくはトロイ
ダル状の外壁構造に貯蔵ガスハウジングを形成すること
に関するものである。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the field of inflation safety systems for motor vehicles, and more particularly, to the formation of a stored gas housing in a generally torus or toroidal outer wall structure used in an inflator of an inflation safety system. Things.
【0002】[0002]
【従来の技術】膨張安全システムは、現在多数の自動車
に備えられており、近い将来、標準装備になる可能性も
ある。従って、このような膨張安全システム用インフレ
ータの製造業者及び供給業者の数は増加するであろうと
考えられる。自動車製造業者は、どのシステムを自社の
自動車に採用するかを決定する際に、種々の膨張安全シ
ステムにおける技術的特徴を比較するであろう。しか
し、これら膨張安全システムのコストを比較することも
より重要になってくると考えられる。従って、競争可能
な性能を有するインフレータを提供するばかりでなく、
コストにおいても競争可能であることが望まれる。2. Description of the Related Art Inflation safety systems are present in many vehicles and may become standard equipment in the near future. Accordingly, it is believed that the number of manufacturers and suppliers of such inflator for inflatable safety systems will increase. Automakers will compare the technical features of the various inflation safety systems in deciding which system to use in their vehicle. However, it will also be more important to compare the costs of these inflation safety systems. Therefore, not only do we provide inflators with competitive performance,
It is hoped that the cost can be competitive.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情を
考慮してなされたものであって、その目的は所要の性能
を有する安価なハイブリッド(混成)インフレータ及び
その製造方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and has as its object to provide an inexpensive hybrid (hybrid) inflator having required performance and a method of manufacturing the same. is there.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、膨張安全シス
テム用ハイブリットインフレータ及びその製造方法に関
する。1つの特徴は、その方法が、所定長さのチューブ
から環状のハウジングを形成する工程を含んでいること
にある。その結果得られるハウジングの形状は、長手方
向に延びる中央開口を有するほぼトーラス状もしくはト
ロイダル状の外側の環状の側壁を有しており、その中央
開口は側壁を貫通するように位置し、また、その中央開
口のまわりにトーラス状もしくはトロイダル状の外側の
環状の側壁が配置されている。従って、得られるハウジ
ングは、閉じた面によって区画形成される必要はなく、
言い換えれば、真のトロイド形にて区画形成される必要
はなく、その代わりにトーラス状もしくはトロイダル状
の形状を有する外側の環状側壁から半径方向内方へ配置
される環状の開口を有していてもよく、または、有して
いるのが好ましい。例えば、得られるハウジングは、ほ
ぼC字型の横断面形状をしていてもよい。それにもかか
わらず、このハウジングは、少なくとも一部に膨張媒体
を収容する容器を形成しているので、貯蔵ガスハウジン
グと称される。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a hybrid inflator for an inflatable safety system and a method of manufacturing the same. One feature is that the method includes forming an annular housing from a length of tubing. The resulting housing configuration has a generally toroidal or toroidal outer annular side wall having a longitudinally extending central opening, the central opening positioned through the side wall, and A toroidal or toroidal outer annular side wall is arranged around the central opening. Thus, the resulting housing need not be defined by a closed surface,
In other words, it need not be sectioned in a true toroidal shape, but instead has an annular opening disposed radially inward from an outer annular sidewall having a torus or toroidal shape. Or preferably have. For example, the resulting housing may have a generally C-shaped cross-sectional shape. Nevertheless, this housing is referred to as a stored gas housing because it forms a container that at least partially contains the inflation medium.
【0005】中央ハウジングは、基本的には、ガス及び
/もしくは熱発生推進体(プロペラント)を保持するよ
うにも形成されている。推進体は、燃焼によりエア/安
全バッグへの流れを増大させるように作用する。この中
央ハウジングは、貯蔵ガスハウジングを通じて中央開口
内に挿入され、かつ所定の位置に固定される。一般的に
は、インフレータをシールした後に、膨張媒体、たとえ
ば貯蔵され加圧されたガスがインフレータに供給され
る。[0005] The central housing is basically also designed to hold a gas and / or heat generating propellant. The propellant acts to increase the flow to the air / safety bag by combustion. The central housing is inserted into the central opening through the stored gas housing and is fixed in place. Generally, after sealing the inflator, an inflation medium, such as a stored and pressurized gas, is supplied to the inflator.
【0006】別の特徴は、その方法が特にハイブリッド
インフレータ用貯蔵ガスハウジングの形成に関連してい
ることにあり、これらの原理は、同様に前述の特徴に組
み込まれてもよい。この方法では、軸方向に配列された
2つのダイを使用しており、これらダイの各々は、環状
かつほぼ凹状の溝がその中に形成されており、各々が対
向するように配置されている。これらのダイの溝と整合
するように2つのダイの間にチューブが配置される。そ
の結果、これらダイをお互いに向かって進ませると、チ
ューブは2つの溝の形状にほぼ順応させられる。特に、
チューブの上端部は一方のダイの溝にほぼ順応させら
れ、下端部は他方のダイの溝にほぼ順応させられる。[0006] Another feature is that the method particularly relates to the formation of a storage gas housing for a hybrid inflator, and these principles may likewise be incorporated into the aforementioned features. The method uses two axially arranged dies, each of which has an annular and generally concave groove formed therein, and each of which is arranged to face each other. . A tube is placed between the two dies to align with the grooves in these dies. As a result, as the dies are advanced toward each other, the tube is substantially adapted to the shape of the two grooves. In particular,
The upper end of the tube is substantially adapted to the groove of one die, and the lower end is approximately adapted to the groove of the other die.
【0007】前記ダイの各々は、関連する溝の内側かつ
隣接する面(すなわち環状の溝の半径方向内方に配置さ
れた面)が、関連する溝の外側かつ隣接する面(すなわ
ち環状の溝の半径方向外方に配置された面)の下に位置
をずらすようにして形成されてもよい。すなわち、環状
の溝の各々の内周と外周における面は、オフセットして
いてもよい。その結果、貯蔵ガスハウジングを形成する
際に、ダイの外面は係合されるが、内側の面は離間され
たままである。[0007] Each of the dies may have a surface inside and adjacent to the associated groove (ie, a surface located radially inward of the annular groove) and a surface outside and adjacent to the associated groove (ie, annular groove). May be formed so as to be displaced below a surface (disposed radially outwardly of the). That is, the surfaces on the inner circumference and the outer circumference of each of the annular grooves may be offset. As a result, in forming the stored gas housing, the outer surface of the die is engaged, but the inner surface remains spaced.
【0008】貯蔵ガスハウジングにおいてほぼC字型の
横断面形状を形成するために、たとえば、トーラス状も
しくはトロイダル状の外側の側壁の形状が提供されるた
めに、チューブの長さは、各々の溝の凹みの度合いを定
義する2つの溝の円弧の長さの総和より大きくならない
ように選択することが可能である。すなわち、ダイを係
合させる前のチューブの垂直方向の長さは、第1のダイ
の凹みによって定義された円弧の長さ(すなわち、横断
面における第1のダイの溝によって定義される面の円弧
の長さ)、及び第2のダイの凹みによって定義された円
弧の長さ(すなわち、横断面における第2のダイの溝に
よって定義される面の円弧の長さ)の総和より大きくな
らないように選択することが可能である。To provide a generally C-shaped cross-sectional shape in the storage gas housing, for example, to provide a torus-like or toroidal-like outer sidewall shape, the length of the tube is reduced by the length of each groove. Can be selected so as not to be greater than the sum of the arc lengths of the two grooves defining the degree of the dent. That is, the vertical length of the tube before engaging the die is the length of the arc defined by the depression of the first die (ie, the surface of the surface defined by the groove of the first die in cross-section). Arc length) and the arc length defined by the depression of the second die (ie, the arc length of the surface defined by the groove of the second die in cross section). Can be selected.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
例を図面に従って説明する。本発明は自動車両の膨張式
安全システム用混成インフレータに関する。即ち、本発
明は蓄積加圧ガス並びにガス及び/又は熱発生用推進剤
の双方を利用するインフレータに関するものである。種
々の混成インフレータがハミルトン(Hamilton)らによ
る米国特許第5,230,531号に開示されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The present invention relates to a hybrid inflator for an inflatable safety system of a motor vehicle. That is, the present invention relates to an inflator utilizing both a stored pressurized gas and a gas and / or heat generating propellant. Various hybrid inflators are disclosed in US Pat. No. 5,230,531 to Hamilton et al.
【0010】自動車両の膨張式安全システムの一実施例
の全体像を図1に示している。膨張式安全システム10
の主たる部品は検出器14、インフレータ26及びエア
/安全バッグ18である。エア/安全バッグ18の膨張
を必要とする状況(例えば、所定の減速)を検出器14
が感知すると、インフレータ26に信号が伝送され、管
路22を介してインフレータ26からエア/安全バッグ
18へガス又は他の適正な流体が放出される。FIG. 1 shows an overall view of one embodiment of an inflatable safety system for a motor vehicle. Inflatable safety system 10
Are the detector 14, the inflator 26 and the air / safety bag 18. Detector 14 detects a condition that requires inflation of air / safety bag 18 (eg, a predetermined deceleration).
Is detected, a signal is transmitted to the inflator 26 to release gas or other suitable fluid from the inflator 26 via line 22 to the air / safety bag 18.
【0011】図2に示すインフレータ30は混成インフ
レータであり、図1の膨張式安全システム10において
インフレータ26に替えて使用できる。従って、インフ
レータ30は、適正な時期にエア/安全バッグ18(図
1)に供給される加圧媒質36を有するボトル即ちイン
フレータハウジング34、及び推進剤を供給してエア/
安全バッグ18への流れを増大させる(例えば、加熱し
て加圧媒質36を膨張させ、かつ/或いは更なるガスを
発生させることによって)ガス発生器82を備えてい
る。以下に詳述するように、ガス発生器82に配置され
た推進剤グレイン90の形成にはガンタイプ推進剤(例
えば高温多燃料推進剤)が用いられ、加圧媒質36には
少なくとも一つの不活性ガス(例えばアルゴン)と酸素
との混合物が用いられている。加圧媒質36はモルベー
スで約70%から約92%の不活性ガスと、約8%から
約30%の酸素とを含むことが望ましい。更に好適に
は、モルベースで約79%から約90%のの不活性ガス
と、約10%から約21%の酸素とを含むことが望まし
い。The inflator 30 shown in FIG. 2 is a hybrid inflator and can be used in place of the inflator 26 in the inflatable safety system 10 of FIG. Accordingly, the inflator 30 supplies a bottle or inflator housing 34 having pressurized medium 36 to be supplied to the air / safety bag 18 (FIG. 1) at the appropriate time, and supplies a propellant to the air / safety bag.
A gas generator 82 is provided to increase the flow to the safety bag 18 (eg, by heating to expand the pressurized medium 36 and / or to generate additional gas). As described in more detail below, a gun-type propellant (eg, a high-temperature multi-fuel propellant) is used to form the propellant grains 90 located in the gas generator 82, and the pressurized medium 36 includes at least one non- A mixture of an active gas (eg, argon) and oxygen has been used. Pressurized medium 36 desirably contains from about 70% to about 92% inert gas and from about 8% to about 30% oxygen on a molar basis. More preferably, it contains from about 79% to about 90% inert gas and from about 10% to about 21% oxygen on a molar basis.
【0012】インフレータハウジング34とガス発生器
82とは連通され、ガス発生器82はインフレータハウ
ジング34の内側に配置され、インフレータ30に必要
な空間を狭めている。より詳細には、中空のボス66
(例えば直径約1.25インチ(3.18cm))の一
端に中空のディフューザ38が溶接されている。ディフ
ューザ38は複数列の吐出孔40(例えば、各々が直径
約0.100インチ(0.254cm)の80個の吐出
孔40)を有し、インフレータ30からここを介して
「非スラスト出力」を付与し、この吐出孔40に隣接し
てスクリーン58が配置されている。初期にインフレー
タハウジング34内に加圧媒質36を保持すべく、閉鎖
ディスク70がボス66の内部に適切に配置され、ボス
66に溶接されている。ガスの放出が必要な時には、ほ
ぼ円錐形のヘッドを有する発射体50が閉鎖ディスク7
0を貫通するように推進される。より詳細には、発射体
50はバレル54内にて閉鎖ディスク70の凸側に配置
され、膨張式安全システム10(図1)の検出器14か
ら適正な信号を受信すると、イニシエータ46の作動に
よって推進される。当初、着火前に発射体50を適正位
置に保持すべく、リング62が設けられている。The inflator housing 34 and the gas generator 82 communicate with each other, and the gas generator 82 is disposed inside the inflator housing 34 to reduce the space required for the inflator 30. More specifically, the hollow boss 66
A hollow diffuser 38 is welded to one end (eg, about 1.25 inches (3.18 cm) in diameter). The diffuser 38 has a plurality of rows of discharge holes 40 (e.g., 80 discharge holes 40 each having a diameter of about 0.100 inches (0.254 cm)) through which "non-thrust output" is provided from the inflator 30. The screen 58 is provided adjacent to the discharge hole 40. A closure disc 70 is suitably positioned inside boss 66 and welded to boss 66 to initially retain pressurized medium 36 within inflator housing 34. When outgassing is required, a projectile 50 having a substantially conical head is closed
Propelled to penetrate zero. More specifically, the projectile 50 is located on the convex side of the closure disk 70 in the barrel 54 and upon receiving the appropriate signal from the detector 14 of the inflatable safety system 10 (FIG. 1), the actuation of the initiator 46 Will be promoted. Initially, a ring 62 is provided to hold projectile 50 in the proper position before ignition.
【0013】閉鎖ディスク70及び/又はボス66の端
部にオリフィススリーブ74が溶接されている。オリフ
ィススリーブ74は中空であり、複数のオリフィスポー
ト78(例えば、各々が直径約0.201インチ(0.
511cm)の4つのオリフィスポート78)を有し、
閉鎖ディスク70が発射体50によって破裂させられた
時にインフレータハウジング34の内部とボス66及び
ディフューザ38の内部とを連通する。更に、インフレ
ータハウジング34とガス発生器82との連通を完結す
べく、ガス発生器82、より詳細にはガス発生器ハウジ
ウング86がオリフィススリーブ74に溶接されてい
る。An orifice sleeve 74 is welded to the end of the closure disk 70 and / or boss 66. The orifice sleeve 74 is hollow and includes a plurality of orifice ports 78 (e.g., each having a diameter of about 0.201 inch (.
511 cm) with four orifice ports 78),
When the closure disk 70 is ruptured by the projectile 50, the interior of the inflator housing 34 communicates with the interior of the boss 66 and the diffuser 38. Further, the gas generator 82, more specifically, the gas generator housing 86 is welded to the orifice sleeve 74 to complete the communication between the inflator housing 34 and the gas generator 82.
【0014】ガス発生器ハウジング86は複数の推進剤
グレイン90を含有し、これは点火されるとエア/安全
バッグ18(図1)への流れを増大させるための加熱推
進剤の燃焼生成ガスを供給する。推進剤グレイン90は
推進スリーブ94によってガス発生器ハウジング86の
内部に保持され、この推進スリーブ94はスクリーン1
04及びバッフル100によってガス発生器ハウジング
86の端部96におけるガス発生器用吸入ノズル98か
ら隔離されている。下記のように、推進剤グレイン90
はガンタイプ推進剤から製造可能である。しかし、推進
剤グレイン90はほぼ円筒形であり、一つの孔がその中
央部を貫通している。他の形状の推進剤グレインが適切
なこともあり、少なくとも部分的には使用される推進剤
の製造法に依存している。The gas generator housing 86 contains a plurality of propellant grains 90 which, when ignited, provide the combustion product gas of the heated propellant to increase flow to the air / safety bag 18 (FIG. 1). Supply. The propellant grains 90 are held inside the gas generator housing 86 by a propulsion sleeve 94, which is
A gas generator inlet nozzle 98 at an end 96 of the gas generator housing 86 is isolated by a baffle 04 and a baffle 100. As described below, the propellant grains 90
Can be manufactured from gun-type propellants. However, the propellant grains 90 are generally cylindrical, with one hole passing through the center. Other forms of propellant grains may be suitable, depending at least in part on the method of making the propellant used.
【0015】単体の(又は複合体の)ガス発生器用吸入
ノズル98(例えば、直径約0.516インチ(1.3
1cm)の吸入ノズル98)はガス発生器ハウジング8
6の端部96に配置され、通常、閉鎖ディスク70から
離間する方向に向けられている。ガス発生器ハウジング
86はその側壁にて円周方向に間隔をおかれた複数の出
口、即ち吐出ノズル200も有している(例えば、各々
が直径約0.221インチ(0.561cm)である1
「列」の4個の吐出ノズル200)。これら吐出ノズル
200(通常はガス発生器ハウジング86の中間部にあ
る。)の軸位置を変更するのが望ましいこともあるが、
出口に近接した位置によって作用が強化される。更に、
吐出ノズル200の数を変更するのが望ましいこともあ
る。ガス発生器ハウジング86の側壁に吐出ノズル20
0を有し、ガス発生器ハウジング86の端部96に吸入
ノズル98を有するこの構成では、推進剤グレイン90
の燃焼中に吸入ノズル98を介して加圧媒質36がガス
発生器ハウジング86の中に引き込まれ、ガス発生器ハ
ウジング86の内部からの混合ガスが吐出ノズル200
を介してガス発生器ハウジング86から流出する。詳述
すると、ガス発生器ハウジング86の側壁近傍の加圧媒
質36の流れにより圧力差が生じ、これにより加圧媒質
36は吸入ノズル98を介してガス発生器ハウジング8
6の中に引き込まれる。以下に詳述するように、これは
少なくともある種の推進ガスを生成する時にはインフレ
ータ30の性能を大幅に向上させている。A single (or composite) gas generator suction nozzle 98 (eg, about 0.516 inch (1.3 inch) in diameter)
1 cm) suction nozzle 98) is located in the gas generator housing 8
6 and is generally oriented away from the closure disk 70. The gas generator housing 86 also has a plurality of circumferentially spaced outlets or discharge nozzles 200 on its side walls (eg, each having a diameter of about 0.221 inches (0.561 cm)). 1
4 rows of ejection nozzles 200). It may be desirable to change the axial position of these discharge nozzles 200 (usually in the middle of the gas generator housing 86),
The effect is enhanced by the position close to the outlet. Furthermore,
It may be desirable to change the number of ejection nozzles 200. The discharge nozzle 20 is provided on the side wall of the gas generator housing 86.
0, and with a suction nozzle 98 at the end 96 of the gas generator housing 86, the propellant grains 90
During the combustion of the gas, the pressurized medium 36 is drawn into the gas generator housing 86 via the suction nozzle 98, and the mixed gas from inside the gas generator housing 86 is discharged from the discharge nozzle 200.
Out of the gas generator housing 86 via More specifically, a pressure difference is generated due to the flow of the pressurized medium 36 near the side wall of the gas generator housing 86, whereby the pressurized medium 36 is moved through the suction nozzle 98 to the gas generator housing 8.
It is drawn into 6. As will be described in greater detail below, this greatly improves the performance of the inflator 30 at least when producing certain types of propellant gases.
【0016】ガス発生器82は適時に推進剤グレイン9
0を点火するための点火アッセンブリ114を備えてい
る。点火アッセンブリ114は発射体50と推進剤グレ
イン90との間にて、少なくとも部分的にガス発生器ハ
ウジング86内に配置され、通常は作動ピストン12
4、少なくとも一つの撃発雷管120及び活性剤として
の点火/ブースタ剤144を有している。より詳細に
は、作動ガイド140がオリフィススリーブ74の端部
及びガス発生器ハウジング86の内壁に係合し、よって
作動ガイド140はここに配置された作動ピストン12
4の少なくとも一部を含み、かつ作動ピストン124を
案内する機能を少なくとも部分的に果たす。雷管ホルダ
116は作動ガイド140の一端に係合し、点火/ブー
スタ剤144にほぼ隣接して配置された複数の従来型撃
発雷管120を収容している。通例、点火/ブースタ剤
144は装薬カップ148によって撃発雷管120に隣
接して保持されている。点火/ブースタ剤144の好適
例に、89%のRDX、11%のアルミニューム粉末と
いう組成で0.5%のヒドロキシプロピル−セルロース
が添加されたRDXアルミニュームブースタ剤がある。
雷管ホルダ116と推進スリーブ94との間に保持器1
08及びバッフル112が配置されている。ガス発生器
ハウジング86が溶接ではなく圧着によってオリフィス
スリーブ74に取り付けられた場合は、動作中に延びる
性質を帯びることがある。従って、前記部品を確実に相
互作用させるべく、例えば保持器108とバッフル11
2との間に波型ばね座金を配置できる(図示せず)。The gas generator 82 is adapted to timely drive the propellant grains 9
An ignition assembly 114 for igniting 0 is provided. An ignition assembly 114 is disposed at least partially within the gas generator housing 86 between the projectile 50 and the propellant grains 90 and typically includes the working piston 12.
4, having at least one squib primer 120 and an igniter / booster 144 as activator. More specifically, the actuating guide 140 engages the end of the orifice sleeve 74 and the inner wall of the gas generator housing 86, so that the actuating guide 140
4 and at least partially fulfills the function of guiding the working piston 124. The primer holder 116 engages one end of the actuation guide 140 and contains a plurality of conventional firing primers 120 disposed substantially adjacent to the ignition / booster agent 144. Typically, the igniter / booster agent 144 is held adjacent to the squib 120 by a charge cup 148. A preferred example of an ignition / booster agent 144 is an RDX aluminum booster agent having a composition of 89% RDX, 11% aluminum powder and 0.5% hydroxypropyl-cellulose added.
Cage 1 between the primer holder 116 and the propulsion sleeve 94
08 and the baffle 112 are arranged. If the gas generator housing 86 is attached to the orifice sleeve 74 by crimping rather than welding, it may have the property of extending during operation. Therefore, to ensure that the parts interact, for example, the retainer 108 and the baffle 11
2, a wave-shaped spring washer can be arranged (not shown).
【0017】作動ピストン124は作動ガイド140の
内部に摺動可能に配置され、実質的に撃発雷管120に
配列された一つの連続的突出リム128を備えている。
理解されようが、ほぼ連続した一つの突出リム128に
替えて複数の突出部材(図示せず)を用いることもでき
る。皿座金136が(スペーサ126を介して)作動ガ
イド140及び作動ピストン124の間に配置され、か
つこれら双方の一部に係合し、当初は作動ピストン12
4の位置を撃発雷管120から離した状態に維持する。
その結果、作動ピストン124が撃発雷管120に誤っ
て係合し、ガス発生器82を作動させる可能性は低下す
る。しかし、発射体50が閉鎖ディスク70を通過した
後では、発射体50により作動ピストン124に伝達さ
れたエネルギーは皿座金136を圧倒するのに充分なも
のであり、突出リム128は少なくとも一つの撃発雷管
120を点火するだけの力を備えて撃発雷管120に係
合できる。次に、これにより点火/ブースタ剤144の
点火が生じ、推進剤グレイン90が点火する。The actuating piston 124 is slidably disposed within the actuating guide 140 and includes one continuous projecting rim 128 substantially arranged on the firing squib 120.
As will be appreciated, a plurality of projecting members (not shown) can be used in place of a single substantially continuous projecting rim 128. A countersunk washer 136 is disposed (via the spacer 126) between the actuation guide 140 and the actuation piston 124 and engages a portion of both of them and initially engages the actuation piston 12
The position of No. 4 is kept away from the strike and detonator 120.
As a result, the likelihood that the actuating piston 124 will erroneously engage the firing squib 120 and activate the gas generator 82 is reduced. However, after the projectile 50 has passed the closing disk 70, the energy transferred by the projectile 50 to the actuation piston 124 is sufficient to overwhelm the countersunk washer 136, and the projecting rim 128 has at least one It can engage with the firing primer 120 with sufficient power to ignite the primer 120. This, in turn, causes ignition of the igniter / booster agent 144 and the propellant grains 90 ignite.
【0018】ガス発生器82の動作中、撃発雷管120
が腐食し、推進剤グレイン90の燃焼によって発生した
推進ガスが撃発雷管120の中を流れることを許容する
こともある。このような推進剤のガス漏れはインフレー
タ30の性能の一貫性に悪影響を与えることもある。し
かし、こうしたガスは望ましくは作動ピストン124に
作用し、これを移動させて作動ガイド140に密閉状に
係合させる。これにより、実質上如何なるガス漏れも制
限するガス発生器ハウジング86用シールが得られる。
従って、推進ガスはガス発生器用吸入ノズル98の中を
好適に流れる。During operation of the gas generator 82, the firing squib 120
May be corroded, allowing propellant gas generated by the combustion of the propellant grains 90 to flow through the squib 120. Such propellant gas leaks can adversely affect the performance consistency of the inflator 30. However, such gas desirably acts on the working piston 124 and moves it into sealing engagement with the working guide 140. This provides a seal for the gas generator housing 86 that limits any gas leakage.
Accordingly, the propellant gas preferably flows through the gas generator suction nozzle 98.
【0019】インフレータ30の作動を要約すると、検
出器14(図1)がイニシエータ46に信号を伝送し、
発射体50を推進する。発射体50はまず閉鎖ディスク
70を通過し、インフレータハウジング34とエア/安
全バッグ18との間の通路を開放する(図1)。発射体
50は前進し続けて最後には作動ピストン124に衝突
し、作動ピストン124に取り付けられた突出リム12
8が少なくとも一つの配列撃発雷管120に衝突する。
この結果、点火/ブースタ剤144が点火し、次に推進
剤グレイン90が点火される。ガス発生器ハウジング8
6の中の推進剤グレイン90の燃焼中、インフレータハ
ウジング34からの加圧媒質36がガス発生器ハウジン
グ86の端部96に配置された吸入ノズル98を介して
ガス発生器ハウジング86の中に引き込まれる。これは
ガス発生器ハウジング86の側壁近傍にあって圧力差を
生成する加圧媒質36の流れから生じる。この加圧媒質
36の「引込み」によりガス発生器ハウジング86内で
の推進ガスと加圧媒質36との混合が促進される。以下
に詳述するように、これは加圧媒質36に酸素が含有さ
れていて、一酸化炭素及び水素の含有量が多い推進ガス
と反応する時に特に望ましい。しかし、このガスはガス
発生器ハウジング86の側壁上の吐出ノズル200を介
してガス発生器ハウジング86から排出される。こうし
て、加圧媒質36とガス発生器ハウジング86からの燃
焼生成物とを混合することによって、エア/安全バッグ
18への流れは好適に増大する(図1)。To summarize the operation of inflator 30, detector 14 (FIG. 1) transmits a signal to initiator 46,
The projectile 50 is propelled. The projectile 50 first passes through the closure disk 70, opening the passage between the inflator housing 34 and the air / safety bag 18 (FIG. 1). The projectile 50 continues to advance and finally strikes the working piston 124, and the projecting rim 12 attached to the working piston 124
8 strikes at least one array firing primer 120.
As a result, the ignition / booster agent 144 is ignited, and then the propellant grains 90 are ignited. Gas generator housing 8
During combustion of the propellant grains 90 in 6, the pressurized medium 36 from the inflator housing 34 is drawn into the gas generator housing 86 via a suction nozzle 98 located at the end 96 of the gas generator housing 86. It is. This results from the flow of the pressurized medium 36 near the sidewall of the gas generator housing 86 and creating a pressure differential. This “pull-in” of the pressurized medium 36 promotes mixing of the propellant gas and the pressurized medium 36 within the gas generator housing 86. As described in detail below, this is particularly desirable when the pressurized medium 36 contains oxygen and reacts with a propellant gas that is rich in carbon monoxide and hydrogen. However, this gas is discharged from the gas generator housing 86 via the discharge nozzle 200 on the side wall of the gas generator housing 86. Thus, by mixing the pressurized medium 36 with the products of combustion from the gas generator housing 86, the flow to the air / safety bag 18 is advantageously increased (FIG. 1).
【0020】上記のように、混成インフレータ30は推
進剤グレイン90のために、ガンタイプ推進剤及び加圧
媒質36用の少なくとも一つの不活性ガスと酸素との混
合物を用いることができる。ここで用いるガンタイプ推
進剤はシングルベース、ダブルベース又はトリプルベー
ス推進剤のような高温多燃料推進剤並びにLOVA又は
HELOVA推進剤のようなニトラミン推進剤である。
より詳細には、従来のガンタイプ推進剤は約2,500
〜3,800°Kの範囲であって、通常は約3,000
°K以上の燃焼温度を有する推進剤であり、過剰の酸素
が存在しないと大量のCO及びH2 を発生させるという
点において多燃料性である。通常、これらの推進剤から
の燃料の過剰分を反応させてCO2 及びH2 Oを得るに
は、5〜25モル%又は時には15〜40モル%の酸素
を高圧ガスに付加する必要がある。As noted above, the hybrid inflator 30 can use a mixture of oxygen and at least one inert gas for the gun type propellant and pressurized medium 36 for the propellant grains 90. The gun type propellants used herein are high temperature multi-fuel propellants such as single base, double base or triple base propellants and nitramine propellants such as LOVA or HELOVA propellants.
More specifically, conventional gun-type propellants are about 2,500
~ 3,800 ° K, usually about 3,000
It is a propellant with a combustion temperature above ° K and is multi-fuel in that it produces large amounts of CO and H 2 in the absence of excess oxygen. Normally, the in obtaining the CO 2 and H 2 O by reacting an excess fuel from these propellants, it is necessary to add 5 to 25 mole%, or sometimes 15 to 40 mole% of the oxygen pressure gas .
【0021】混成インフレータ30の推進剤グレイン9
0に使用され得る、ある特定の「従来型」ガンタイプ推
進剤に、HPC−96がある。これは重量パーセントに
して約13.25%が窒素からなる約76.6%のニト
ロセルロース、約20.0%のニトログリセリン、約
0.6%のエチルセントラライト、約1.5%の硝酸バ
リウム、約0.9%の硝酸カリウム及び約0.4%の黒
鉛という組成であり、ダブルベース無煙推進剤である。
HPC−96は米国デラウェア州ウィルミントン(Wilm
ington)在のヘラクレス社(Hercules Inc.)において
入手できる。このダブルベース推進剤は主成分としてニ
トロセルロースを含有するため、所望の弾道特性を生み
出すものの、現行の自動車産業界の長期的耐熱性の基準
を満たすことはできない。The propellant grains 9 of the hybrid inflator 30
One particular "conventional" gun-type propellant that can be used for HP0 is HPC-96. It consists of about 76.6% nitrocellulose, about 13.25% nitrogen by weight, about 20.0% nitroglycerin, about 0.6% ethylcentralite, about 1.5% nitric acid Composition of barium, about 0.9% potassium nitrate and about 0.4% graphite, is a double base smokeless propellant.
HPC-96 is available in Wilmington, Delaware, USA.
available at Hercules Inc. Although this double base propellant contains nitrocellulose as a major component, it produces the desired ballistic properties but fails to meet current automotive industry long term heat resistance criteria.
【0022】LOVA推進剤(低脆弱性弾薬)及びHE
LOVA推進剤(高エネルギー、低脆弱性弾薬)も推進
剤グレイン90に使用可能な別の「従来型」ガンタイプ
推進剤である。これには重量パーセントにして約76.
0%のRDX(ヘキサハイドロトリニトロトリアジ
ン)、約12.0%の酢酸酪酸セルロース、約4.0%
のニトロセルロース(12.6%の窒素)、約7.60
%のクエン酸アセチルトリエチル及び約0.4%のエチ
ルセントラライトの組成からなるM39LOVA推進剤
がある。M39 LOVA推進剤は米国メリーランド州
インディアンヘッド在の海軍海戦センター(The Naval
Surface Warfare Center)及び欧州(スウェーデン)の
ボフォール(Bofors)において入手でき、過剰の酸素が
存在しないと約32モルパーセントのCO及び30モル
パーセントのH2 を発生させる。LOVA及びHELO
VA推進剤は既存のダブルベース推進剤より好ましい。
それは、後者は現行の米国自動車産業界の耐熱性基準に
合格していないが、前者は合格しているためである。し
かし、LOVA及びHELOVA推進剤を安定燃焼させ
るには、比較的高い動作圧を必要とする。HPC−96
及びLOVA推進剤の特性にも関わらず、HPC−96
及びLOVA推進剤は本発明の原理/特徴の少なくとも
幾つかの点を例示するのに役立っている。LOVA propellant (low brittle ammunition) and HE
LOVA propellants (high energy, low fragility ammunition) are another "conventional" gun-type propellant that can be used in propellant grains 90. This includes about 76.
0% RDX (hexahydrotrinitrotriazine), about 12.0% cellulose acetate butyrate, about 4.0%
Nitrocellulose (12.6% nitrogen), about 7.60
There is an M39LOVA propellant consisting of a composition of acetyl triethyl citrate and about 0.4% ethyl centralialite. The M39 LOVA propellant is available from The Naval Naval Battle Center in Indianhead, Maryland, USA.
Surface Warfare Center) and available in Europe (Boforu Sweden) (Bofors), no excess oxygen is present when generating of H 2 to about 32 mole percent CO and 30 mole percent. LOVA and HELO
VA propellants are preferred over existing double base propellants.
The latter does not pass the current US automotive industry heat resistance standards, while the former does. However, stable combustion of LOVA and HELOVA propellants requires relatively high operating pressures. HPC-96
And HPC-96 despite the properties of the LOVA propellant
And LOVA propellants serve to illustrate at least some aspects of the principles / features of the present invention.
【0023】推進剤グレイン90の形成として使用され
る時のガンタイプ推進剤の性能特性に起因し、加圧媒質
36の一部として酸素が使用されることと相まって、例
えば本特許出願の譲受人から入手可能な20〜30gの
FN 1061−10を用いる現在の設計に比較して、
ガス発生器82に必要な推進剤の量を低減することが可
能である(FN 1061−10の組成は重量パーセン
トにして約7.93%のポリ塩化ビニール、7.17%
のアジピン酸ジオクチル、0.05%のカーボンブラッ
ク、0.35%の安定剤、8.5%のシュウ酸ナトリウ
ム、75%の過塩素酸カリウム及び約1%のレシチンで
ある。)。例えば、推進剤グレイン90の形成として使
用可能なガンタイプ推進剤では、通常、総粒重量は約1
0〜12gの範囲であり(助手席側で用いる場合)、好
ましくは約15g未満である。この場合、約150〜1
90gの加圧媒質36を、モルベースで加圧媒質36の
約10〜30%の酸素とともに使用することが好まし
い。より詳細には、約169gの加圧媒質36を、モル
パーセントベースで加圧媒質36の約15%の酸素とと
もに使用する時、推進剤グレイン90の総重量は約1
0.4gである。運転席側にて用いる場合、推進剤グレ
イン90の所望/必要量は約5gであり、サイドインフ
レータに用いる場合には約1.5gである。Due to the performance characteristics of gun-type propellants when used in forming propellant grains 90, coupled with the use of oxygen as part of pressurized medium 36, for example, the assignee of the present patent application Compared to current designs using 20-30 g of FN 1061-10 available from
It is possible to reduce the amount of propellant required for the gas generator 82 (the composition of FN 1061-10 is about 7.93% polyvinyl chloride by weight, 7.17%
Dioctyl adipate, 0.05% carbon black, 0.35% stabilizer, 8.5% sodium oxalate, 75% potassium perchlorate and about 1% lecithin. ). For example, a gun-type propellant that can be used to form propellant grains 90 typically has a total grain weight of about 1
It is in the range of 0 to 12 g (when used on the passenger side), preferably less than about 15 g. In this case, about 150-1
Preferably, 90 g of pressurized medium 36 is used with about 10-30% oxygen of pressurized medium 36 on a molar basis. More specifically, when about 169 grams of pressurized medium 36 is used with about 15% oxygen of pressurized medium 36 on a mole percent basis, the total weight of propellant grains 90 is about 1%.
0.4 g. When used on the driver's side, the desired / required amount of propellant grains 90 is about 5 g, and when used for a side inflator is about 1.5 g.
【0024】上記のFN 1061−10推進剤の組成
と比較しての上記のガンタイプ推進剤の量の低減は、推
進剤グレイン90の総重量に対する加圧媒質36の重量
比として表すこともできる。現在、FN 1061−1
0推進剤については、本特許出願の譲受人はFN 10
61−10推進剤の重量に対してアルゴン(即ち、高圧
ガスであり、本発明に関連する加圧媒質36に相当す
る)の重量で約7.04の比率を用いている。ガンタイ
プ推進剤の使用については、FN 1061−10を用
いるインフレータと同一の出力、重量及び寸法を有する
インフレータを得るべく、推進剤グレイン90の総重量
に対する加圧媒質36の重量比は約10〜20、より好
適には約14〜18、最適には約15以上である。理解
されようが、より高温の推進剤を用いることでこれらの
比率を更に増加でき、必要な推進剤の量がより低減す
る。この点において、ガンタイプ推進剤の出力ガスには
高温粒状物質が本質的に存在しないため、インフレータ
は現在の最新型混成インフレータのような粒子負荷型イ
ンフレータよりも高温で出力ガスを生成できる。この温
度上昇により、高温ガスは相対的に膨張性であるため、
インフレータはより小さく、より軽くなる。前記に加
え、インフレータの構造上の寸法及び重量はガンタイプ
推進剤を使用する時には概して低減できる。例えば、イ
ンフレータにおいてガンタイプ推進剤に対して7.04
の比率を用いた時でも、同率のFN 1061−10を
用いた場合と同じ出力が得られるが、ガンタイプ推進剤
を有するインフレータはFN 1061−10を用いた
インフレータより更に約50%軽く、かつ小さい。7.
04という比率は運転席側で用いた場合もサイドインフ
レータで用いた場合でも、上記のように等しく好適に用
いることができる。The reduction in the amount of the gun-type propellant compared to the composition of the FN 1061-10 propellant can also be expressed as a weight ratio of the pressurized medium 36 to the total weight of the propellant grains 90. . Currently, FN 1061-1
0 propellant, the assignee of the present patent application is FN 10
A ratio of about 7.04 by weight of argon (i.e., high pressure gas and corresponding to pressurized medium 36 in accordance with the present invention) to weight of 61-10 propellant is used. With respect to the use of gun-type propellants, the weight ratio of pressurized medium 36 to the total weight of propellant grains 90 is about 10 to obtain an inflator having the same power, weight and dimensions as an inflator using FN 1061-10. 20, more preferably about 14-18, optimally about 15 or more. As will be appreciated, the use of hotter propellants can further increase these ratios and require less propellant. In this regard, the inflator is capable of producing output gas at a higher temperature than particle-loaded inflators, such as current state-of-the-art hybrid inflators, because the output gas of the gun-type propellant is essentially free of hot particulate matter. Due to this temperature rise, the hot gas is relatively expandable,
Inflators are smaller and lighter. In addition to the foregoing, the structural dimensions and weight of the inflator can generally be reduced when using gun-type propellants. For example, 7.04 for a gun type propellant in an inflator
The same output is obtained when using the same ratio of FN 1061-10, but the inflator with the gun type propellant is about 50% lighter than the inflator using FN 1061-10, and small. 7.
The ratio of 04 can be equally suitably used as described above regardless of whether it is used on the driver's seat side or in the side inflator.
【0025】上記のFN 1061−10推進剤の組成
と比較して上記のガンタイプ推進剤の量が低減されたこ
とは、推進剤グレイン90の総重量に対する総ガス出力
(即ち、推進ガスと加圧媒質36との混合物)のグラム
モル数の比率として表すこともできる。現在、FN 1
061−10推進剤については、本特許出願の譲受人は
推進剤の重量に対する出力ガスのモル数については推進
剤1g当り約0.192gモルという比率を用いてい
る。これとは対照的に、通常、同一の出力、重量及び寸
法のインフレータ用のガンタイプ推進剤の場合、推進剤
グレイン90の総重量に対する出力ガスのモル数の比率
は推進剤1g当り約0.35〜0.6gモル、より好適
には約0.4〜0.5gモル、最適には約0.5gモル
である。上記したように、ガンタイプ推進剤を用い、更
には推進剤1g当り0.192gモルという比率を用い
る混成インフレータでは、インフレータの出力はFN
1061−10を使用する混成インフレータと同じであ
るが、ガンタイプ推進剤式インフレータの重量及び寸法
は約50%低減している。The reduced amount of the gun-type propellant compared to the composition of the FN 1061-10 propellant indicates that the total gas output (ie, propellant gas and (Mixture with the pressurized medium 36). Currently, FN 1
For the 061-10 propellant, the assignee of the present patent application uses a ratio of about 0.192 gmol / g propellant to moles of output gas to propellant weight. In contrast, for a gun-type propellant for an inflator of the same power, weight and dimensions, the ratio of moles of output gas to the total weight of propellant grains 90 is typically about 0,0 g / g propellant. 35-0.6 gmol, more preferably about 0.4-0.5 gmol, optimally about 0.5 gmol. As noted above, in a hybrid inflator using a gun-type propellant and using a ratio of 0.192 gmol / g propellant, the output of the inflator would be FN
Same as the hybrid inflator using 1061-10, but the weight and dimensions of the gun type propellant inflator are reduced by about 50%.
【0026】加圧媒質36に複数のガスを使用すること
で、推進剤グレイン90に少なくともガンタイプ推進剤
の形成が使用され得る。通常、加圧媒質36は少なくと
も一つの不活性ガス及び酸素からなっている。適正な不
活性ガスにはアルゴン、窒素、ヘリウム及びネオンがあ
り、この中でもアルゴンが好ましい。加圧媒質36の酸
素部分は多機能性である。当初、推進剤グレイン90の
ガンタイプ推進剤のガス状燃焼生成物と酸素が反応する
ことで、不活性ガスが膨張する原因となる熱源が得られ
る。これにより、ガス発生器82に必要な推進剤の量を
少なくとも部分的に低減できる。更に、酸素と推進剤燃
焼生成物との反応により推進ガスの現存する毒性レベル
を許容レベルに低減している。例えば、酸素は好適には
現存する一酸化炭素の相当部分を二酸化炭素に(例え
ば、COの少なくとも約85%をCO2 に)、現存する
水素を水蒸気に(例えば、H2 の少なくとも約80%を
H2Oに)変換し、相当部分の未燃炭化水素も同様にし
て除去される(例えば、炭化水素の少なくとも75%を
除去)。こうして、ガス発生器82の性能は上記のよう
に大幅に向上している。即ち、酸素を含有する加圧媒質
36は側壁に吐出ノズル200を有するガス発生器ハウ
ジング86の側壁近傍の加圧媒質36の流れによって生
成される圧力差によって、ガス発生器ハウジング86の
端部96における吸入ノズル98を介してガス発生器ハ
ウジング86の中に引き込まれる。その結果、加圧媒質
36とガス生成源のCO及び水素に富む燃焼生成物とが
混合され、ガス生成源の総燃焼効率、ガス生成源の燃焼
生成物と酸素に富む加圧媒質36との混合及び推進剤グ
レイン90の燃焼率が顕著に向上している。そして、ガ
ス発生器ハウジング86の側壁上の吐出ノズル200か
らガスが引き出される。こうして、ガス発生器ハウジン
グ86の上記構成によりインフレータ30の性能が大幅
に向上している(例えば、酸素と推進ガスとを迅速かつ
効率的に混合するようにして)。By using multiple gases for the pressurized medium 36, at least the formation of a gun-type propellant in the propellant grains 90 can be used. Typically, the pressurized medium 36 comprises at least one inert gas and oxygen. Suitable inert gases include argon, nitrogen, helium and neon, of which argon is preferred. The oxygen portion of the pressurized medium 36 is multifunctional. Initially, the reaction of the gaseous combustion products of the gun-type propellant of the propellant grains 90 with oxygen provides a heat source that causes the inert gas to expand. Thereby, the amount of propellant required for the gas generator 82 can be at least partially reduced. In addition, the reaction of oxygen with the propellant combustion products reduces the existing toxicity levels of the propellant gas to acceptable levels. For example, oxygen preferably converts a substantial portion of existing carbon monoxide to carbon dioxide (eg, at least about 85% of CO to CO 2 ) and existing hydrogen to steam (eg, at least about 80% of H 2 ). To H 2 O) and a significant portion of the unburned hydrocarbons is removed as well (eg, at least 75% of the hydrocarbons are removed). Thus, the performance of the gas generator 82 is greatly improved as described above. That is, the pressurized medium 36 containing oxygen is caused to flow to the end 96 of the gas generator housing 86 by a pressure difference generated by the flow of the pressurized medium 36 near the side wall of the gas generator housing 86 having the discharge nozzle 200 on the side wall. Is drawn into the gas generator housing 86 via the suction nozzle 98 at. As a result, the pressurized medium 36 and the combustion products rich in CO and hydrogen of the gas generation source are mixed, and the total combustion efficiency of the gas generation source and the combustion products of the gas generation source and the pressurized medium 36 rich in oxygen are mixed. The burning rate of the mixing and propellant grains 90 is significantly improved. Then, gas is extracted from the discharge nozzle 200 on the side wall of the gas generator housing 86. Thus, the above configuration of the gas generator housing 86 significantly improves the performance of the inflator 30 (eg, to mix oxygen and propellant gas quickly and efficiently).
【0027】通常、少なくとも一つの不活性ガスの量は
モルベースで約70〜90%であり、酸素量はモルベー
スで約10〜30%である。一般に、理論上の変換に基
づく量を上回る酸素量を用いることが望ましい。しか
し、通常、出力ガス(即ち、推進ガスと加圧媒質との混
合物)の中に約20%(モル)以上の酸素を含有しない
ことも望ましい。Usually, the amount of at least one inert gas is about 70-90% on a molar basis and the amount of oxygen is about 10-30% on a molar basis. In general, it is desirable to use an amount of oxygen that exceeds that based on theoretical conversion. However, it is also generally desirable to have no more than about 20% (mole) oxygen in the output gas (ie, the mixture of propellant gas and pressurized medium).
【0028】インフレータ30は以下のようにして組み
立てられる。まず、ガス発生器82が以下のように組み
立てられる。1)端部96に隣接するようにガス発生器
ハウジング86にバッフル100及びスクリーン104
を挿着し、2)推進スリーブ94をガス発生器ハウジン
グ86に挿着し、3)推進剤グレイン90を推進スリー
ブ94内に配置し、4)ガス発生器82の端部96の反
対方向にて推進スリーブ94の端部に隣接するようにガ
ス発生器ハウジング86にバッフル112及び保持器1
08を挿着し、5)ガス発生器ハウジング86に点火/
ブースタ剤144及び装薬カップ148とともに雷管ホ
ルダ116を挿着し、6)作動ガイド140、皿座金1
36及び作動ピストン124をガス発生器ハウジング8
6に挿着する。この後、各種部品が次のように相互連結
される。ガス発生器ハウジング86をオリフィススリー
ブ74に溶接し、発射体50及びイニシエータ46をデ
ィフューザ38に配置した後に、このディフューザ38
をボス66に溶接し、このボス66とオリフィススリー
ブ74との間に閉鎖ディスク70を溶接し、ボス66を
インフレータハウジング34に溶接する。上記の構造を
確保してインフレータハウジング34の中に加圧媒質3
6を導入できる。この点において、複数のガスの場合、
アルゴンと酸素とはインフレータハウジング34の端部
に溶接されたエンドプラグ42を介してインフレータハ
ウジング34の中に別々に導入でき(例えば、まずアル
ゴン及び/又は他の不活性ガスを導入し、次に酸素を導
入するか、或いはこの逆でもよい。)、或いは予混合し
た状態でも導入できる。The inflator 30 is assembled as follows. First, the gas generator 82 is assembled as follows. 1 ) Baffle 100 and screen 104 in gas generator housing 86 adjacent end 96
2) A propulsion sleeve 94 is inserted into the gas generator housing 86, 3) A propellant grain 90 is disposed within the propulsion sleeve 94, and 4) in a direction opposite the end 96 of the gas generator 82. Baffle 112 and retainer 1 in gas generator housing 86 adjacent the end of propulsion sleeve 94.
08) and 5) ignition /
The primer holder 116 is inserted together with the booster agent 144 and the charging cup 148, and 6) the operation guide 140, the plate washer 1
36 and the working piston 124 with the gas generator housing 8
Insert into 6. Thereafter, the various components are interconnected as follows. After welding the gas generator housing 86 to the orifice sleeve 74 and placing the projectile 50 and the initiator 46 in the diffuser 38, the diffuser 38
Is welded to the boss 66, the closing disk 70 is welded between the boss 66 and the orifice sleeve 74, and the boss 66 is welded to the inflator housing 34. With the above structure secured, the pressurized medium 3 is placed in the inflator housing 34.
6 can be introduced. In this regard, for multiple gases,
Argon and oxygen can be separately introduced into the inflator housing 34 via an end plug 42 welded to the end of the inflator housing 34 (e.g., first introducing argon and / or other inert gas, then Oxygen may be introduced or vice versa), or it may be introduced in a premixed state.
【0029】以下の例はガンタイプ推進剤を混成インフ
レータにおいて使用することに関連した種々の特徴を記
載するのに更に役立っている。 例1:総重量18gの推進剤グレイン90を形成するの
に上記のHPC−96推進剤を用いた。各推進剤グレイ
ン90は図2に概略的に示した形状を呈し、長さ又は厚
さが約0.52インチ(1.32cm)、外径が約0.
29インチ(0.737cm)、薬厚が約0.105イ
ンチ(0.267cm)(推進剤グレイン90の内径と
外径との差の1/2)であった。更に、HPC−96推
進剤は空気下にて点火されると以下の特性を示した。運
動力が363,493ft−lbs/lb、爆発熱が
1,062カロリー/g、TV が3,490°K、ガス
の分子量が26.7g/モル、特定の熱比率が1.21
96、固相密度が1.65g/cm3 であった。通常の
組成の理論上の計算に基づき、大気圧まで膨張したガン
圧力での燃焼を想定したガスの組成は、モルパーセント
ベースで約26.5%の一酸化炭素、約19.1%の
水、約26.2%の二酸化炭素、約13.7%の窒素、
約14.2%の水素及び約0.3%の他のガスであっ
た。The following examples further serve to describe various features associated with the use of gun-type propellants in hybrid inflators. Example 1 The HPC-96 propellant described above was used to form a propellant grain 90 with a total weight of 18 g. Each propellant grain 90 has the shape shown schematically in FIG. 2 and is about 0.52 inches (1.32 cm) in length or thickness and about 0.3 mm in outer diameter.
It was 29 inches (0.737 cm) and had a thickness of about 0.105 inches (0.267 cm) ((the difference between the inner and outer diameters of the propellant grain 90). In addition, the HPC-96 propellant exhibited the following properties when ignited under air: Athletic power is 363,493 ft-lbs / lb, explosion heat is 1,062 calories / g, TV is 3,490 ° K, gas molecular weight is 26.7 g / mol, specific heat ratio is 1.21
96 and the solid phase density was 1.65 g / cm 3 . Based on theoretical calculations of normal composition, the composition of the gas, assuming combustion at gun pressure expanded to atmospheric pressure, is about 26.5% carbon monoxide, about 19.1% water on a mole percent basis. , About 26.2% carbon dioxide, about 13.7% nitrogen,
About 14.2% hydrogen and about 0.3% other gases.
【0030】HPC−96の推進剤グレイン90は工業
規格のタリアニ(Taliani )耐熱性試験で120℃の温
度に晒されると、約40分以内で変色し始め、約5時間
以内で点火した。このことにより推進剤グレイン90に
HPC−96推進剤を用いる妥当性は減じる。それは、
膨張式安全システム用推進剤が400時間、107℃の
温度に晒された時にそれほど劣化せず、この後、自動点
火温度に晒された時に点火するようにと現行の一つの工
業規格で規定されているためである。しかし、HPC−
96推進剤は本発明のある種の原理を示すため、本明細
書中に記載されている。The HPC-96 propellant grain 90, when exposed to a temperature of 120 ° C. in the industry standard Taliani heat resistance test, began to discolor within about 40 minutes and ignited within about 5 hours. This reduces the relevance of using HPC-96 propellant in propellant grains 90. that is,
One current industry standard states that propellants for inflatable safety systems do not degrade significantly when exposed to a temperature of 107 ° C. for 400 hours, and then ignite when exposed to the auto-ignition temperature. Because it is. However, HPC-
96 propellants are described herein to demonstrate certain principles of the present invention.
【0031】HPC−96推進剤グレイン90について
は、約169gの加圧媒質36がインフレータハウジン
グ34に備えられ、モルパーセントベースで約5%の酸
素及び約95%のアルゴンから構成された。インフレー
タ30はオリフィススリーブ74上に4つのオリフィス
ポート78を備え、その各々の直径は約0.676cm
(0.266インチ)であり、ガス発生器用吸入ノズル
98の直径は約1.191cm(0.469インチ)で
あった。ガス発生器ハウジング86の側壁に吐出ノズル
200は設けられなかった。こうして、作動中にはガス
発生器82の中に加圧媒質36は引き込まれず、全ての
吐出しは吸入ノズル98を介して行われた。インフレー
タ30の作動中におけるインフレータハウジング34の
内部の圧力変動は図3に示すような変動であった。イン
フレータ30と連通された100リットルタンクの内部
圧力は図4に示すような圧力であり、エア/安全バッグ
18内の圧力上昇を概略的に表している。インフレータ
30からのガス出力は重量パーセントベースで約1.2
%の一酸化炭素、約1.5%の二酸化炭素、約2%以上
の水素及び約60ppmのNOxを含有した。従って、
前記の割合の酸素及びアルゴンを使用することにより、
上記のHPC−96推進剤の理論上のガス出力に比較
し、一酸化炭素及び水素の量を大幅に低減した。この例
においては、放射状孔を用いず、唯一つのガス発生器用
出口を用いた。For HPC-96 propellant grain 90, about 169 g of pressurized medium 36 was provided in inflator housing 34 and comprised, on a mole percent basis, about 5% oxygen and about 95% argon. Inflator 30 has four orifice ports 78 on orifice sleeve 74, each having a diameter of about 0.676 cm.
(0.266 inch) and the diameter of the gas generator suction nozzle 98 was about 1.191 cm (0.469 inch). The discharge nozzle 200 was not provided on the side wall of the gas generator housing 86. Thus, during operation, the pressurized medium 36 was not drawn into the gas generator 82, and all discharges took place through the suction nozzle 98. The pressure fluctuation inside the inflator housing 34 during the operation of the inflator 30 was as shown in FIG. The internal pressure of the 100 liter tank that is in communication with the inflator 30 is as shown in FIG. The gas output from the inflator 30 is about 1.2 on a weight percent basis.
% Carbon monoxide, about 1.5% carbon dioxide, about 2% or more hydrogen and about 60 ppm NOx. Therefore,
By using the above proportions of oxygen and argon,
Compared to the theoretical gas output of the HPC-96 propellant described above, the amounts of carbon monoxide and hydrogen were significantly reduced. In this example, no radial holes were used and only one gas generator outlet was used.
【0032】例2:例1の工程を反復した。しかし、推
進剤グレイン90には10.4gのHPC−96推進剤
を用い、モルパーセントベースで約15%の酸素及び約
85%のアルゴンという組成の約164.4gの加圧媒
質36を用いた。インフレータ30がこれらの推進剤グ
レイン90とともに作動させられた時の性能曲線を図
3,4に示している。インフレータ30は例1で考察し
たような形状とした。更に、インフレータ30からのガ
ス状出力はモルパーセントベースで約2.4%の二酸化
炭素、約1,000ppmの一酸化炭素、約70ppm
のNOX 、約38ppmのNO2 及び約0ppmの水素
を含有した。従って、例1の5%から15%に酸素量を
増加したことによりNO及びNO2 がそれほど増加する
ことなく一酸化炭素量が大幅に減少した。更に、このこ
とにより推進剤の使用量も大幅に低減した。Example 2 The procedure of Example 1 was repeated. However, the propellant grains 90 used 10.4 g of HPC-96 propellant and used about 164.4 g of pressurized medium 36 with a composition of about 15% oxygen and about 85% argon on a mole percent basis. . The performance curves when the inflator 30 is operated with these propellant grains 90 are shown in FIGS. The inflator 30 was shaped as discussed in Example 1. Further, the gaseous output from the inflator 30 is about 2.4% carbon dioxide, about 1,000 ppm carbon monoxide, about 70 ppm on a mole percent basis.
Of NOX, containing hydrogen of NO 2 and about 0ppm about 38 ppm. Therefore, the amount of carbon monoxide without NO and NO 2 are increased so has greatly reduced by the increased amount of oxygen to 15% 5% Example 1. In addition, this greatly reduced the amount of propellant used.
【0033】例3:10.4gのHPC−96並びにモ
ルパーセントベースで約15%の酸素及び約85%のア
ルゴンという組成の169.0gの加圧媒質36を用
い、例1の工程を2回反復した。インフレータ30の性
能曲線は図3,4と同様であり、インフレータ30は例
1で考察したような形状とした。更に、インフレータ3
0からのガス状出力はそれぞれ約1,000ppm、8
00ppmの一酸化炭素、約1.0%、1.2%の二酸
化炭素、約60ppm、50ppmのNOX 、約23p
pm、20ppmのNO2 を含有した。従って、15%
に酸素量を増加し、HPC−96の量を低減したとによ
り、NO及びNO2 にそれほど影響を与えることなく一
酸化炭素量が低減した。更に、酸素量の増加により推進
剤の使用量が低減した。EXAMPLE 3 The procedure of Example 1 was repeated twice using 16.4 g of HPC-96 and 169.0 g of pressurized medium 36 having a composition of about 15% oxygen and about 85% argon on a mole percent basis. Repeated. The performance curves of the inflator 30 were the same as in FIGS. 3 and 4, and the inflator 30 was shaped as discussed in Example 1. Furthermore, inflator 3
The gaseous output from 0 is about 1,000 ppm and 8 respectively.
00 ppm carbon monoxide, about 1.0%, 1.2% carbon dioxide, about 60 ppm, 50 ppm NOx, about 23p
pm, containing 20ppm of NO 2. Therefore, 15%
To increase the amount of oxygen, by that reducing the amount of HPC-96, the amount of carbon monoxide without affecting significantly the NO and NO 2 is reduced. Furthermore, the amount of propellant used decreased due to the increase in the amount of oxygen.
【0034】上記のように、本例においては、現存する
二つの「従来型」ガンタイプ推進剤が当初考慮された。
即ち、従来のダブルベースガン推進剤及び低脆弱性ニト
ラミン(LOVA)ガン推進剤である。従来のダブルベ
ースガン推進剤では想定通りにシステムが機能するが、
長期的貯蔵に対する産業基準には合格しない(例えば、
107℃にて400時間)。LOVAガン推進剤では、
高圧(例えば、9,000psi以上)で推進剤を燃焼
しなければシステム性能が不十分であると判明し、これ
では設計上の重量、コスト及び複雑性が増すことにな
る。通常、インフレータ30に用いる動作圧は僅かに約
4,000psiが望ましい。こうした条件下では本例
にふさわしい推進剤は現存しないため、新種の推進剤を
構成する新規の推進剤の形成法が開発された。即ち、ダ
ブルベース推進剤の弾道特性(低圧での点火及び燃焼に
優れる)とニトラミンLOVA推進剤の貯蔵特性(10
7℃にて400時間の貯蔵後の性能に優れる)とを組み
合わせた推進剤である。この種の推進剤は混成推進剤と
呼ばれている。As mentioned above, in this example, two existing "conventional" gun-type propellants were initially considered.
A conventional double base gun propellant and a low fragility nitramine (LOVA) gun propellant. The system works as expected with conventional double base gun propellants,
Do not pass industry standards for long-term storage (for example,
400 hours at 107 ° C). In the LOVA gun propellant,
Failure to burn the propellant at high pressures (eg, over 9,000 psi) will prove to be an inadequate system performer, which will increase design weight, cost and complexity. Normally, it is desirable that the operating pressure used for the inflator 30 be only about 4,000 psi. Under these conditions, there is no propellant suitable for this example, so a new method of forming a propellant that constitutes a new kind of propellant was developed. That is, the ballistic properties of the double base propellant (excellent ignition and combustion at low pressure) and the storage properties of the nitramine LOVA propellant (10
(Excellent after storage at 400C for 7 hours at 7 ° C). This type of propellant is called a hybrid propellant.
【0035】耐熱性ガンタイプ推進剤はHPC−96の
ようなニトロセルロースベースの推進剤とは異なり、推
進剤グレイン90の形成として使用されるとLOVA推
進剤の場合には二次爆薬、即ちニトラミン(RDX)を
含有している。推進剤グレイン90の形成に用いるのに
適切な他の二次爆薬には他のニトラミン、即ちHMX
(シクロテトラメチレンテトラニトラミン)があり、P
ETN(ペンタエリスリトールテトラニトレイト)及び
TAGN(トリアミノグアニジンニトレイト)もある。
次の表1はRDX、HMX及びPETN二次爆薬の燃焼
特性を示している。Heat resistant gun type propellants are different from nitrocellulose based propellants such as HPC-96, and when used as a formation of propellant grains 90, in the case of LOVA propellants a secondary explosive, ie nitramine, is used. (RDX). Other suitable secondary explosives for use in forming propellant grains 90 include other nitramines, namely HMX.
(Cyclotetramethylenetetranitramine)
There are also ETN (pentaerythritol tetranitrate) and TAGN (triaminoguanidine nitrate).
Table 1 below shows the combustion characteristics of RDX, HMX and PETN secondary explosives.
【0036】[0036]
【表1】 通常、ある種の弾道特性と長期的耐熱性とを所望のよう
に合体すべく(例えば、ダブルベース推進剤の弾道特性
並びにLOVA推進剤の長期的老化特性又は長期的熱安
定性を得るべく)、推進剤グレイン90の形成として二
次爆薬がバインダー系に化合される(上記のような「混
成推進剤」)。ここで用いる「バインダー系」という用
語は推進剤の物理特性、化学特性及び/又は弾道特性を
変性させるのに有用であり、かつ推進剤に添加される一
つ又は複数の化合物をいう。有用なバインダー系には結
合剤、可塑剤、安定剤、乳白剤及びこれらの化合物から
なるグループから選択された推進添加剤を組み込むバイ
ンダー系がある。[Table 1] Usually, to combine certain ballistic properties with long-term heat resistance as desired (eg, to obtain the ballistic properties of a double-base propellant and the long-term aging properties or long-term thermal stability of a LOVA propellant). The secondary explosive is combined with a binder system to form the propellant grains 90 ("hybrid propellant" as described above). As used herein, the term "binder system" refers to one or more compounds useful for modifying the physical, chemical, and / or ballistic properties of a propellant and added to the propellant. Useful binder systems include binder systems that incorporate a propellant additive selected from the group consisting of binders, plasticizers, stabilizers, opacifiers and these compounds.
【0037】混成インフレータ30での推進剤グレイン
90用の混成推進剤は優れた弾道特性(即ち、比較的低
い動作圧での燃焼率及び燃焼温度)を示し、妥当な長期
的安定性(例えば、長期的耐熱性を評価する業界試験の
一つに400時間、107℃の温度に(点火せず)耐え
る統計上充分な数のサンプルというものがある。)を示
す。別の試験に許容範囲を超えた性能の低下(通常、こ
れは顧客によって設定/明示される)が生じることな
く、400時間、100℃の温度に耐えるインフレータ
30というものがある。より詳細には、混成推進剤から
形成された推進剤グレイン90は約2,000〜3,8
00°Kの燃焼温度、約0.1〜1インチ/sec
(0.25〜2.5cm/sec)の速度、約4,00
0psi(27.6MPa)以下の動作圧(ガス発生器
ハウジング86内の圧力)で燃焼する。より好適には、
混成推進剤から形成された推進剤グレイン90は約2,
000〜3,800°Kの燃焼温度、約0.3〜0.5
インチ/sec(0.76〜1.26cm/sec)の
速度、約4,000psi(27.6MPa)以下の動
作圧で燃焼する。The hybrid propellant for the propellant grains 90 in the hybrid inflator 30 exhibits excellent ballistic properties (ie, combustion rate and combustion temperature at relatively low operating pressures) and reasonable long-term stability (eg, One of the industry tests to evaluate long-term heat resistance is a statistically sufficient number of samples that can withstand a temperature of 107 ° C. (without ignition) for 400 hours.) Another test is an inflator 30 that can withstand a temperature of 100 ° C. for 400 hours without unacceptable performance degradation (typically set / specified by the customer). More specifically, the propellant grains 90 formed from the hybrid propellant have a particle size of about 2,000-3.8.
Combustion temperature of 00K, about 0.1-1 inch / sec
(0.25-2.5 cm / sec), about 4,000
Combustion is performed at an operating pressure (pressure in the gas generator housing 86) of 0 psi (27.6 MPa) or less. More preferably,
The propellant grains 90 formed from the hybrid propellant have about 2,
Combustion temperature of 000-3,800 ° K, about 0.3-0.5
It burns at a speed of inches / sec (0.76-1.26 cm / sec) and at an operating pressure of about 4,000 psi (27.6 MPa) or less.
【0038】通常、混成推進剤の形成には約50〜90
wt%の二次爆薬及び約10〜50wt%のバインダー
系が含有されている。より一般的には、これらの推進剤
の形成には約60〜80wt%の二次爆薬及び約20〜
40wt%のバインダー系が含有されている。好ましく
は、推進剤の形成には約70〜80wt%の特定の二次
爆薬及び約20〜30wt%のバインダー系が含有され
ている。これら推進剤の組成には他の添加物及び不可避
の不純物も微量(即ち、約5wt%以下の組成量)で存
在し得る。Usually, about 50 to 90 is required to form a hybrid propellant.
It contains wt% secondary explosives and about 10-50 wt% binder system. More generally, the formation of these propellants requires about 60-80 wt% of a secondary explosive and about 20-80 wt.
Contains 40 wt% binder system. Preferably, the propellant formation contains about 70-80 wt% of the specific secondary explosive and about 20-30 wt% of the binder system. Other additives and unavoidable impurities may be present in the composition of these propellants in trace amounts (i.e., less than about 5 wt% composition).
【0039】通常、樹脂性結合剤が推進剤グレイン90
用の混成推進剤の形成のためのバインダー系の一部とな
る。普通の溶剤(即ち、アセトン、低級アルコール等)
に対して可溶性の結合剤であれば如何なる種類のもので
も大体使用できる。しかし、一般的に結合剤は活性化合
物であることが望ましい。即ち、結合剤は上記の所望燃
焼温度及び動作圧で容易に燃焼することが望ましい。更
に、可塑剤とともに用いる時は、当然ながら結合剤はこ
の可塑剤に対して融和性であることが望ましい。推進剤
の組成に用いるのに好適な典型的な結合剤にはCA(酢
酸セルロース)、CAB(酢酸酪酸セルロース)、EC
(エチルセルロース)、PVA(ポリ酢酸ビニル)、C
AP(セルロースアセテートプロピオレート)、アジド
ポリマー、ポリブタジエン、水素化ブタジエン及びポリ
ウレタン、並びにそれらの混合物があるが、これらに限
定されるものではない。アジドポリマ−はGA(グリシ
ジルアジド)モノマー、BAMO(3,3−ビス(アジ
ドメチル)オキセタン)モノマー,AMMO(アジドメ
チルメチルオキセタン)モノマーからなるグループから
選択されたモノマーを有するホモポリマー及びコポリマ
ーのいずれかからなる。更に、結合剤要素としてGAP
(活性グリシジルアジドポリマー)を用い、これはCA
よりも実質的に勢いよく燃焼する。こうすると結合剤と
してGAPのみを二次爆薬とともに使用するのが望まし
いと言える。しかし、GAPとCAとの現在の著しいコ
スト差に起因し、混成推進剤の形成にはGAP及びCA
の双方の要素が含まれる。Usually, the resinous binder is a propellant grain 90
A part of the binder system for the formation of a hybrid propellant for use. Ordinary solvents (ie acetone, lower alcohols, etc.)
Almost any type of binder that is soluble in can be used. However, it is generally desirable that the binder be an active compound. That is, it is desirable that the binder easily burns at the desired combustion temperature and operating pressure described above. Further, when used with a plasticizer, it is, of course, desirable that the binder be compatible with the plasticizer. Typical binders suitable for use in the propellant composition include CA (cellulose acetate), CAB (cellulose acetate butyrate), EC
(Ethyl cellulose), PVA (polyvinyl acetate), C
Examples include, but are not limited to, AP (cellulose acetate propiolate), azido polymer, polybutadiene, hydrogenated butadiene and polyurethane, and mixtures thereof. The azido polymer may be a homopolymer or a copolymer having a monomer selected from the group consisting of GA (glycidyl azide) monomer, BAMO (3,3-bis (azidomethyl) oxetane) monomer, AMMO (azidomethylmethyloxetane) monomer. Become. In addition, GAP as a binder element
(Active glycidyl azide polymer), which is
It burns substantially more vigorously. In this case, it may be desirable to use only GAP as a binder together with the secondary explosive. However, due to the current significant cost differences between GAP and CA, the formation of hybrid propellants requires GAP and CA.
Both elements are included.
【0040】推進剤グレイン90用の混成推進剤の形成
のためのバインダー系の一部として可塑剤も使用でき
る。上記のように、可塑剤は結合剤に対して融和性であ
るようにする。更に、一般的に押出成形可能なバインダ
ー系を用いることが望ましい。更に、少なくともある種
の二次爆薬(例えばニトラミン)には活性可塑剤、即ち
上記の動作温度及び動作圧力内にて安定燃焼可能な可塑
剤を用いることが望ましい。有用な活性可塑剤にはTM
ETN(トリメチロールエタントリニトレイト)、BT
TN(ブタントリオールトリニトレイト)、及びTEG
DN(トリエチレングリコールジニトレイト)のような
硝酸エステル可塑剤、グリシジルアジド可塑剤並びにN
G(ニトログリセリン)及びBDNPA/F(ビス
(2,2- ジニトロプロピル)アセタール/ホルマー
ル),ATEC(アセチルトリエチルシトレート)のよ
うな他の化合物があるが、これらに限定されるものでは
ない。Plasticizers can also be used as part of the binder system for forming a hybrid propellant for propellant grains 90. As noted above, the plasticizer should be compatible with the binder. Furthermore, it is generally desirable to use an extrudable binder system. Further, it is desirable to use an active plasticizer, ie, a plasticizer capable of stable combustion within the above-mentioned operating temperature and operating pressure, for at least some secondary explosives (eg, nitramine). TM is a useful activated plasticizer
ETN (trimethylolethane trinitrate), BT
TN (butanetriol trinitrate) and TEG
Nitrate plasticizers such as DN (triethylene glycol dinitrate), glycidyl azide plasticizers and N
Other compounds such as, but not limited to, G (nitroglycerin) and BDNPA / F (bis (2,2-dinitropropyl) acetal / formal), ATEC (acetyl triethyl citrate).
【0041】推進剤グレイン90用の混成推進剤の形成
のためのバインダー系に安定剤を含有させることもでき
る。例えば、上記の硝酸エステル可塑剤のようなある種
の結合剤及び/又は可塑剤はある温度に晒されると分解
し、推進剤グレイン90の点火に影響を与える可能性が
ある(即ち、ある温度に晒されると硝酸エステル可塑剤
は点火が起こる程度にまで熱分解する)。従って、混成
推進剤の形成に安定剤が含まれ、熱分解する結合剤及び
/又は可塑剤と「反応」し、安定性を維持し(例えば、
推進剤の過早点火の危険性を低減する)、混成推進剤の
形成の長期的安定性を向上させる。例えば、硝酸エステ
ルの場合、推進剤の形成に有用な安定剤には活性剤であ
りながら硝酸受容体である安定剤がある。適正な安定剤
にはエチルセントラライト(シム(sym)-ジエチルジフェ
ニルウレア)、DPA(ジフェニルアミン)及びレゾシ
ノールがあるが、これらに限定されるものではない。Stabilizers can also be included in the binder system for forming the hybrid propellant for the propellant grains 90. For example, certain binders and / or plasticizers, such as the nitrate ester plasticizers described above, can degrade when exposed to certain temperatures and affect ignition of the propellant grains 90 (i.e., certain temperatures). The nitrate ester plasticizer thermally decomposes to the extent that ignition occurs). Accordingly, stabilizers are included in the formation of the hybrid propellant and “react” with the pyrolyzing binder and / or plasticizer to maintain stability (eg,
Reduce the risk of pre-ignition of the propellant), and improve the long-term stability of the formation of the hybrid propellant. For example, in the case of nitrates, stabilizers useful in forming the propellant include those that are activators but are nitrate receptors. Suitable stabilizers include, but are not limited to, ethyl centralialite (sym-diethyldiphenylurea), DPA (diphenylamine) and resorcinol.
【0042】所望の弾道特性を有し、好適な長期的安定
性を充分に示した混成推進剤の形成の一つに、ニトラミ
ン二次爆薬のRDX(ヘキサハイドロトリニトロトリア
ジン)と、結合剤のCA(酢酸セルロース)、可塑剤の
TMETN(トリメチロールエタントリニトレイト)及
び安定剤のEC(エチルセントラライト)との化合があ
る。通常、この混成推進剤の形成は少なくとも約70w
t%のRDX、約5〜15wt%のCA、約5〜15w
t%のTMETN及び僅かに約2wt%のECからなっ
ている。これらの概略的相対量により混成推進剤のため
の所望弾道特性及び長期的老化特性が得られている。し
かし、推進剤グレイン90がこの形成から押出成形によ
って形成されるのであれば、上記数値範囲内の相対量を
精錬することが必要であると理解されよう。One of the formations of hybrid propellants which have the desired ballistic properties and sufficiently exhibit suitable long-term stability involves the use of the nitramine secondary explosive RDX (hexahydrotrinitrotriazine) and the binder. There is a combination with CA (cellulose acetate), TMETN (trimethylolethane trinitrate) as a plasticizer and EC (ethylcentralite) as a stabilizer. Typically, the formation of this hybrid propellant is at least about 70 watts.
t% RDX, about 5 to 15 wt% CA, about 5 to 15 w
It consists of t% TMETN and only about 2 wt% EC. These approximate relative amounts provide the desired ballistic and long-term aging properties for hybrid propellants. However, if the propellant grains 90 are formed by extrusion from this formation, it will be understood that it is necessary to refine relative amounts within the above numerical ranges.
【0043】また、推進剤を、少なくとも約70重量%
のRDX(ヘキサハイドロトリニトロトリアジン)と、
約5から約15重量%のCA(セルロ−スアセテ−ト)
と約5から約15重量%のGAP(グリシジルアジドポ
リマ−)及びATEC(アセチルエチルシトレイト)の
いずれか一方とから形成することも可能である。一般
に、バインダー系として、結合剤、可塑剤及び安定剤の
混合物を用いる場合、各薬剤の混合割合は、約5重量%
から30重量%、0重量%から20重量%及び0重量%
から5重量%であることが望ましい。Also, at least about 70% by weight of the propellant
RDX (hexahydrotrinitrotriazine),
About 5 to about 15% by weight of CA (cellulose acetate)
And about 5 to about 15% by weight of one of GAP (glycidyl azide polymer) and ATEC (acetylethyl citrate). Generally, when a mixture of a binder, a plasticizer and a stabilizer is used as a binder system, the mixing ratio of each agent is about 5% by weight.
To 30% by weight, 0% to 20% by weight and 0% by weight
To 5% by weight.
【0044】所望の衝撃特性を備え、かつ適切な長期安
定性を備えた別の混成推進剤はニトラミン二次爆薬RD
Xと、結合剤としてのCA及びGAP(グリジルアジド
ポリマー)を含むバインダー系と、適切な可塑剤(例え
ばGAP可塑剤、TMETN、ATEC及びこれらの組
合せ)とを有している。一般的に、この混成推進剤は少
なくとも約70wt%、一般的には約70〜80wt%
のRDXと、約5〜15wt%のCAと、約5〜15w
t%のGAPと、約5〜15wt%の可塑剤とを有して
いる。これらの相対量は混成推進剤に対して所望の衝撃
特性及び長期的老化特性(Long-term aging propertie
s)を付与する。しかし、推進剤グレイン90をこの混
成推進剤から押出し成形により形成する場合、前記の範
囲内における相対量の調整を必要とし得る。Another hybrid propellant having the desired impact properties and suitable long term stability is the nitramine secondary explosive RD
X and a binder system comprising CA and GAP (glycidyl azide polymer) as binders and a suitable plasticizer (eg, GAP plasticizer, TMETN, ATEC and combinations thereof). Generally, the hybrid propellant will be at least about 70 wt%, typically about 70-80 wt%.
RDX, about 5 to 15 wt% CA, and about 5 to 15 w
It has t% GAP and about 5-15 wt% plasticizer. These relative amounts provide the desired impact and long-term aging properties for the hybrid propellant.
s). However, if the propellant grains 90 are formed by extrusion from this hybrid propellant, it may be necessary to adjust the relative amounts within the above ranges.
【0045】前記のダブルベース推進剤及びLOVA推
進剤を含む混成推進剤の場合、大量の一酸化炭素及び水
素が燃焼時に形成される(例えば35%のCO及び19
%のH2 が燃焼時に形成される)。インフレータ用推進
剤の燃焼による一酸化炭素及び水素ガスの形成は、自動
車両の膨脹式安全システムにおいて一般的に許容される
ものではない。しかし、これらの種類の混成推進剤を混
成インフレータ30内に使用する場合、一酸化炭素及び
水素のほぼ全量(例えば95%)が燃焼時または燃焼後
の反応の一環として無害な二酸化炭素及び水蒸気に変換
されるように加圧媒質36は酸素を含む。高圧酸素を使
用することにより酸素源(例えば過塩素酸カリウム)を
混成推進剤に含める必要性が排除されるため、高圧酸素
の使用は特に望ましい。更に、推進剤から形成された燃
焼ガス及び高圧酸素の間に生じる高発熱反応は、推進剤
の発熱量を増加させ、これによってエア/安全バッグを
膨脹させるために必要な推進剤の量を最低限に抑えるた
め、同高発熱反応は特に好ましい。In the case of hybrid propellants, including the aforementioned double base propellants and LOVA propellants, large amounts of carbon monoxide and hydrogen are formed on combustion (eg, 35% CO and 19%).
% H 2 is formed during combustion). The formation of carbon monoxide and hydrogen gas by combustion of inflator propellants is not generally acceptable in inflatable safety systems for motor vehicles. However, when these types of hybrid propellants are used in the hybrid inflator 30, almost all (eg, 95%) of the carbon monoxide and hydrogen is converted to harmless carbon dioxide and water vapor during or after combustion as part of the reaction. Pressurized medium 36 contains oxygen to be converted. The use of hyperbaric oxygen is particularly desirable because the use of hyperbaric oxygen eliminates the need to include an oxygen source (eg, potassium perchlorate) in the hybrid propellant. In addition, the exothermic reaction that occurs between the combustion gas formed from the propellant and the high pressure oxygen increases the propellant's heating value, thereby minimizing the amount of propellant needed to inflate the air / safety bag. The exothermic reaction is particularly preferable in order to minimize the reaction.
【0046】混成推進剤は推進剤グレイン90として形
成され、かつ混成インフレータ30内に挿入される場
合、前記のガンタイプ推進剤において示した特定量にて
使用可能であって、かつ推進剤グレイン90及び加圧媒
質36の相対量に関する前記の特徴を特に含み得る。更
に、加圧媒質36に使用する酸素及び一つの不活性ガス
の相対量はここに開示する混成推進剤にも使用可能であ
る。The hybrid propellant is formed as a propellant grain 90 and, when inserted into the hybrid inflator 30, is available in the specific amount indicated for the gun type propellant described above, and includes the propellant grain 90. And the relative features of the pressurized medium 36 may be included. Further, the relative amounts of oxygen and one inert gas used in pressurized medium 36 can be used in the hybrid propellants disclosed herein.
【0047】以下の例は二次爆薬及びバインダー系を含
む混成推進剤に付随する特性を示す。なお、前にも述べ
たように“Wt%”は重量パーセントを示す。例4:少
なくとも約70wt%のRDX(ヘキサハイドロトリニ
トロトリアジン)、約5〜15wt%のCA(セルロー
スアセテート)、約5〜15wt%のTMETN(トリ
メチロールエタントリニトレイト)及び約2wt%以下
のエチル セントラライトを含む混成推進剤組成物が調
製され、同推進剤組成物は約1.7132g/ccの平
均密度を有する円柱状グレインとして形成された。10
gの試料を厚壁を備えた爆弾室内に挿入し、かつタンク
内に向けて爆発させた。同試料は4,000psi(2
7.6MPa)において約2,578°Kの燃焼温度を
有し、かつ許容し得る衝撃特性(即ち、0.47インチ
/秒(1.18cm/秒))を示した。これに関する性
能曲線は一般的に図3及び図4に示す曲線とほぼ一致し
ていた。形成されたガスは約36%の一酸化炭素、約2
4%の窒素、約19%の水素、約16%の水蒸気及び約
5%の二酸化炭素を有していた。混成推進剤組成物の長
期的熱安定性に関する評価を実施し、その結果として同
組成物の長期的熱安定性が許容範囲内に含まれることが
確認された(例えば、推進剤を400時間にわたって1
07℃の温度に曝したが同推進剤は発火しなかった。ま
た、推進剤を混成インフレータ内において、400時間
にわたって107℃の温度に曝したが同推進剤は発火し
なかった。その後、推進剤を活性化したがインフレータ
の性能は熱処理による影響を実質的に受けなかった)。The following examples demonstrate the properties associated with hybrid propellants, including secondary explosives and binder systems. As described above, “Wt%” indicates percent by weight. Example 4: at least about 70 wt% RDX (hexahydrotrinitrotriazine), about 5 to 15 wt% CA (cellulose acetate), about 5 to 15 wt% TMETN (trimethylolethane trinitrate) and up to about 2 wt% ethyl A hybrid propellant composition containing centralialite was prepared, and the propellant composition was formed as cylindrical grains having an average density of about 1.7132 g / cc. 10
g sample was inserted into a bomb chamber with a thick wall and exploded into the tank. The sample was 4,000 psi (2
It had a combustion temperature of about 2,578 K at 7.6 MPa and exhibited acceptable impact properties (i.e., 0.47 inches / second (1.18 cm / second)). The performance curves for this generally corresponded substantially with the curves shown in FIGS. The gas formed is about 36% carbon monoxide, about 2
It had 4% nitrogen, about 19% hydrogen, about 16% water vapor and about 5% carbon dioxide. An evaluation of the long-term thermal stability of the hybrid propellant composition was performed and the results confirmed that the long-term thermal stability of the composition was within acceptable limits (eg, propellant over 400 hours). 1
Exposure to a temperature of 07 ° C. did not ignite the propellant. The propellant was exposed to a temperature of 107 ° C. for 400 hours in the hybrid inflator, but the propellant did not ignite. Thereafter, the propellant was activated, but the performance of the inflator was substantially unaffected by the heat treatment).
【0048】例5:少なくとも約70wt%のRDX
(ヘキサハイドロトリニトロトリアジン)、約5〜15
wt%のセルロースアセテート、及び約5〜15wt%
のGAP(グリジル アジド ポリマー)を含む混成推
進剤組成物が調製され、同推進剤組成物は約1.685
7g/ccの平均密度を有する円柱状グレインとして形
成された。10gの試料を厚壁を備えた爆弾室内に挿入
し、かつタンク内に向けて爆発させた。試料は4,00
0psi(27.6MPa)において約2,357°K
の燃焼温度を有し、かつ許容し得る衝撃特性(即ち、
0.48インチ/秒(1.18cm/秒))を示した。
これに関する性能曲線は一般的に図3及び図4に示す曲
線とほぼ一致していた。形成されたガスは約37%の一
酸化炭素、約25%の水素、約25%の窒素、約10%
の水蒸気及び約3%の二酸化炭素を有していた。混成推
進剤組成物の長期的熱安定性に関する評価を実施し、そ
の結果として同組成物の長期的熱安定性が許容範囲内に
含まれることが確認された(例えば、推進剤を400時
間にわたって107℃の温度に曝したが同推進剤は発火
しなかった。また、推進剤を混成インフレータ内におい
て、400時間にわたって107℃の温度に曝したが同
推進剤は発火しなかった。その後、推進剤を活性化した
がインフレータの性能は熱処理による影響を実質的に受
けなかった)。Example 5: RDX of at least about 70 wt%
(Hexahydrotrinitrotriazine), about 5 to 15
wt% cellulose acetate, and about 5-15 wt%
A hybrid propellant composition comprising GAP (glycidyl azide polymer) was prepared, wherein the propellant composition was about 1.6885.
Formed as cylindrical grains having an average density of 7 g / cc. A 10 g sample was inserted into a bomb chamber with thick walls and exploded into the tank. The sample is 4,000
About 2,357 ° K at 0 psi (27.6 MPa)
Having a combustion temperature of and acceptable impact properties (ie,
0.48 inches / sec (1.18 cm / sec)).
The performance curves for this generally corresponded substantially with the curves shown in FIGS. The gas formed is about 37% carbon monoxide, about 25% hydrogen, about 25% nitrogen, about 10%
Water vapor and about 3% carbon dioxide. An evaluation of the long-term thermal stability of the hybrid propellant composition was performed and the results confirmed that the long-term thermal stability of the composition was within acceptable limits (eg, propellant over 400 hours). The propellant did not ignite when exposed to a temperature of 107 ° C. The propellant did not ignite when exposed to a temperature of 107 ° C. for 400 hours in a hybrid inflator. Although the agent was activated, the performance of the inflator was substantially unaffected by the heat treatment).
【0049】本発明のある実施態様あるいは別の実施態
様にて使用される他の推進剤は、ヘキソーゲン(RD
X)1〜99重量部及びオクトーゲン(HMX)99〜
1重量部、さらにRDXとHMXの合計100重量部に
対し、バインダーを5〜50重量部含有している。好ま
しくは、ヘキソーゲン(RDX)80〜95重量部、及
び、オクトーゲン(HMX)20〜5重量部、さらにR
DXとHMXの合計100重量部に対し、バインダーを
5〜50重量部含有する。Another propellant used in one or another embodiment of the present invention is hexogen (RD
X) 1 to 99 parts by weight and Octogen (HMX) 99 to
The binder is contained in an amount of 5 to 50 parts by weight based on 1 part by weight, and further 100 parts by weight of RDX and HMX in total. Preferably, 80 to 95 parts by weight of hexogen (RDX), 20 to 5 parts by weight of octogen (HMX), and further R
The binder is contained in an amount of 5 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of DX and HMX in total.
【0050】上記の推進剤は本明細書中に記載したハイ
ブリッドインフレータに使用される。ハイブリッドイン
フレータは一般に加圧ガスを含む加圧ガス室、推進剤を
含むガス発生室、点火アッセンブリ、破裂板等により構
成される。加圧ガスは実質的に不活性流体及び酸素から
なる。推進剤は、車両の衝突時に点火アッセンブリによ
って点火されて燃焼し、ガス状の、酸素と反応しうる燃
焼生成物、すなわち、一酸化炭素及び水素を発生する。
一酸化炭素及び水素は加圧ガス中の酸素と反応して二酸
化炭素及び水蒸気を発生すると同時に、そのガス室の圧
力を高める。すると、破裂板が破壊されて、二酸化炭
素、水蒸気及び不活性流体がインフレータの出口からエ
アバッグ18(図1)に供給されて、エアバッグ18
(図1)が膨張する。The above propellants are used in the hybrid inflators described herein. A hybrid inflator generally includes a pressurized gas chamber containing a pressurized gas, a gas generating chamber containing a propellant, an ignition assembly, a rupturable plate, and the like. The pressurized gas consists essentially of an inert fluid and oxygen. The propellant is ignited and burned by the ignition assembly during a vehicle collision to produce gaseous, oxygen-reactive combustion products, namely, carbon monoxide and hydrogen.
Carbon monoxide and hydrogen react with oxygen in the pressurized gas to generate carbon dioxide and water vapor, while increasing the pressure in the gas chamber. Then, the rupturable plate is broken, and carbon dioxide, water vapor, and an inert fluid are supplied to the airbag 18 (FIG. 1) from the outlet of the inflator, and the airbag 18
(FIG. 1) expands.
【0051】上記の推進剤はヘキソーゲン(RDX)、
オクトーゲン(HMX)及びバインダーより構成され
る。そして、RDX、HMX、及び、バインダーの比率
としては、RDX1〜99重量部に対して、HMX99
〜1重量部、好ましくは,RDX80〜95重量部に対
して、HMX20〜5重量部、そしてRDXとHMXの
合計100重量部に対し、バインダーが5〜50重量部
の比率である。The propellant is hexogen (RDX),
It is composed of Octogen (HMX) and a binder. The ratio of RDX, HMX and the binder is as follows: HMX99 to RDX1 to 99 parts by weight.
The binder is a ratio of 20 to 5 parts by weight of HMX with respect to 80 to 95 parts by weight of RDX, and 5 to 50 parts by weight of a binder with respect to 100 parts by weight of RDX and HMX in total.
【0052】本発明で使用出来るバインダーは、特に制
限はないが、ポリウレタン類(PU)、エチルセルロー
ス(EC)、セルロースアセテートブチレート(CA
B)、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)
等のセルロース誘導体類、ヒドロキシ末端ポリブタジエ
ン(HTPB)等のポリブタジエン類、硝酸グリシジル
ポリマー(ポリグリン)等のグリシジル酸ポリマー類、
グリシジルアジドポリマー(GAP)等のアジドポリマ
ー類、および3−ナイトレートメチル−3−メチルオキ
シメタンのポリマー(ポリニモ)を含む。これらの中で
は、セルロースアセテートブチレート(CAB)及び/
又はグリシジルアジドポリマー(GAP)が望ましい。The binder that can be used in the present invention is not particularly limited, but polyurethanes (PU), ethyl cellulose (EC), cellulose acetate butyrate (CA)
B), Cellulose acetate propionate (CAP)
Cellulose derivatives such as hydroxy-terminated polybutadiene (HTPB); glycidyl acid polymers such as glycidyl nitrate polymer (polygulin);
Includes azido polymers such as glycidyl azide polymer (GAP), and polymers of 3-nitrate methyl-3-methyloxymethane (Polynimo). Among these, cellulose acetate butyrate (CAB) and / or
Alternatively, glycidyl azide polymer (GAP) is desirable.
【0053】又、本発明の推進剤は更に、可塑剤、安定
剤、及びこれらの化合物からなるグループから選択され
た添加剤を含んでもよく、可塑剤としては、TMETN
(トリメチロールエタントリニトレイト)、BTTN
(ブタントリオールトリニトレイト)、TEGDN(ト
リエチレングリコールジニトレイト)、グリシジルアジ
ド、NG(ニトログリセリン)、BDNPA/F(ビス
(2,2−ジニトロプロピル)アセタール/ホルマー
ル)及びATEC(アセチルトリエチルシトレート)か
らなるグループから選択されたものであることが好まし
い。The propellant of the present invention may further contain a plasticizer, a stabilizer, and an additive selected from the group consisting of these compounds.
(Trimethylolethane trinitrate), BTTN
(Butanetriol trinitrate), TEGDN (triethylene glycol dinitrate), glycidyl azide, NG (nitroglycerin), BDNPA / F (bis (2,2-dinitropropyl) acetal / formal) and ATEC (acetyl triethyl citrate) Preferably, it is selected from the group consisting of:
【0054】さらに、上記の推進剤に使用可能な安定剤
としては、例えばエチルセントラライト、ジフェニルア
ミン、レゾシノール、アカルダイト 、アミルアルコー
ル、尿素、及び、石油ゼリー等を使用することができ
る。Further, as a stabilizer usable for the above-mentioned propellant, for example, ethyl centralia, diphenylamine, resorcinol, acardite, amyl alcohol, urea, petroleum jelly and the like can be used.
【0055】尚、可塑剤の添加量は、RDX、HMX、
及び、バインダーの合計100重量部に対し、0〜30
重量部が好ましい。又、安定剤の添加量は、RDX、H
MX、及び、バインダーの合計100重量部に対し、0
〜5重量部が好ましい。又、本発明の推進剤の形態とし
ては、粉体状、粒状、ペレット状等いずれの形態でも差
支えないが、ペレット状にしたものを使用するのが好ま
しい。The amount of the plasticizer added was RDX, HMX,
And 0 to 30 with respect to a total of 100 parts by weight of the binder.
Parts by weight are preferred. The amount of the stabilizer added is RDX, H
For a total of 100 parts by weight of MX and binder, 0
-5 parts by weight is preferred. The form of the propellant of the present invention may be any form such as powder, granule and pellet, but it is preferable to use pellet form.
【0056】以下、本発明に使用するのに適したいくつ
かの組成物の例を示す。 例6:以下に示す組成の物質を混合してペレットにし、
加圧ガス室、ガス発生室、点火アッセンブリ、及び破裂
板より構成されるハイブリットインフレータに装填し
た。そして、そのハイブリッドインフレータを作動させ
た。その結果、KClからなるスモークは発生しなかっ
た。The following are examples of some compositions suitable for use in the present invention. Example 6: A substance having the following composition is mixed into pellets,
The hybrid inflator was composed of a pressurized gas chamber, a gas generating chamber, an ignition assembly, and a rupture disk. Then, the hybrid inflator was operated. As a result, no smoke composed of KCl was generated.
【0057】 ヘキソーゲン(RDX) 68重量部 オクトーゲン(HMX) 8重量部 セルロースアセテートブチレート(CAB) 12重量部 グリシジルアジドポリマー(GAP) 12重量部 尚、RDX及びHMX100重量部に対するバインダー
(CAB,GAP)の含有量は約32重量部である。 例7:以下に示す組成の物質を混合してペレットにし、
例6と同様のハイブリットインフレータに装填して、ハ
イブリッドインフレータを作動させた。その結果、スモ
ークは発生しなかった。Hexogen (RDX) 68 parts by weight Octogen (HMX) 8 parts by weight Cellulose acetate butyrate (CAB) 12 parts by weight Glycidyl azide polymer (GAP) 12 parts by weight In addition, binders (CAB, GAP) with respect to 100 parts by weight of RDX and HMX Is about 32 parts by weight. Example 7: A substance having the following composition is mixed into pellets,
The same hybrid inflator as in Example 6 was loaded and the hybrid inflator was operated. As a result, no smoke was generated.
【0058】 ヘキソーゲン(RDX) 72重量部 オクトーゲン(HMX) 4重量部 セルロースアセテートブチレート(CAB) 12重量部 グリシジルアジドポリマー(GAP) 12重量部 尚、RDX及びHMX100重量部に対するバインダー
(CAB及びGAP)の含有量は約32重量部である。 例8:以下に示す組成の物質を混合してペレットにし、
例6と同様のハイブリットインフレータに装填して、ハ
イブリッドインフレータを作動させた。その結果、スモ
ークは発生しなかった。Hexogen (RDX) 72 parts by weight Octogen (HMX) 4 parts by weight Cellulose acetate butyrate (CAB) 12 parts by weight Glycidyl azide polymer (GAP) 12 parts by weight In addition, binders (CAB and GAP) based on 100 parts by weight of RDX and HMX Is about 32 parts by weight. Example 8: A substance having the following composition is mixed into pellets,
The same hybrid inflator as in Example 6 was loaded and the hybrid inflator was operated. As a result, no smoke was generated.
【0059】 ヘキソーゲン(RDX) 64重量部 オクトーゲン(HMX) 12重量部 セルロースアセテートブチレート(CAB) 12重量部 グリシジルアジドポリマー(GAP) 12重量部 尚、RDX及びHMX100重量部に対するバインダー
(CAB,GAP)の含有量は約32重量部である。 例9:以下に示す組成の物質を混合してペレットにし、
例6と同様のハイブリットインフレータに装填して、ハ
イブリッドインフレータを作動させた。その結果、スモ
ークは発生しなかった。Hexogen (RDX) 64 parts by weight Octogen (HMX) 12 parts by weight Cellulose acetate butyrate (CAB) 12 parts by weight Glycidyl azide polymer (GAP) 12 parts by weight In addition, binder (CAB, GAP) based on RDX and 100 parts by weight of HMX Is about 32 parts by weight. Example 9: A substance having the following composition is mixed into pellets,
The same hybrid inflator as in Example 6 was loaded and the hybrid inflator was operated. As a result, no smoke was generated.
【0060】 ヘキソーゲン(RDX) 75重量部 オクトーゲン(HMX) 1重量部 セルロースアセテートブチレート(CAB) 12重量部 グリシジルアジドポリマー(GAP) 12重量部 尚、RDX及びHMX100重量部に対するバインダー
(CAB,GAP)の含有量は約32重量部である。 例10:以下に示す組成の物質を混合してペレットに
し、例6と同様のハイブリットインフレータに装填し
て、ハイブリッドインフレータを作動させた。その結
果、スモークは発生しなかった。Hexogen (RDX) 75 parts by weight Octogen (HMX) 1 part by weight Cellulose acetate butyrate (CAB) 12 parts by weight Glycidyl azide polymer (GAP) 12 parts by weight In addition, binders (CAB, GAP) based on 100 parts by weight of RDX and HMX Is about 32 parts by weight. Example 10: A substance having the following composition was mixed into pellets, loaded into the same hybrid inflator as in Example 6, and the hybrid inflator was operated. As a result, no smoke was generated.
【0061】 ヘキソーゲン(RDX) 1重量部 オクトーゲン(HMX) 75重量部 セルロースアセテートブチレート(CAB) 12重量部 グリシジルアジドポリマー(GAP) 12重量部 尚、RDX及びHMX100重量部に対するバインダー
(CAB,GAP)の含有量は約32重量部である。 例11:以下に示す組成の物質をペレットにし、例6と
同様のハイブリットインフレータに装填して、ハイブリ
ッドインフレータを作動させた。その結果、スモークは
発生しなかった。Hexogen (RDX) 1 part by weight Octogen (HMX) 75 parts by weight Cellulose acetate butyrate (CAB) 12 parts by weight Glycidyl azide polymer (GAP) 12 parts by weight In addition, binders (CAB, GAP) to RDX and HMX 100 parts by weight Is about 32 parts by weight. Example 11: A substance having the following composition was pelletized and charged in the same hybrid inflator as in Example 6, and the hybrid inflator was operated. As a result, no smoke was generated.
【0062】 ヘキソーゲン(RDX) 38重量部 オクトーゲン(HMX) 38重量部 セルロースアセテートブチレート(CAB) 12重量部 グリシジルアジドポリマー(GAP) 12重量部 尚、RDX及びHMX100重量部に対するバインダー
(CAB,GAP)の含有量は約32重量部である。 例12:以下に示す組成の物質をペレットにし、例6と
同様のハイブリットインフレータに装填して、ハイブリ
ッドインフレータを作動させた。その結果、スモークは
発生しなかった。Hexogen (RDX) 38 parts by weight Octogen (HMX) 38 parts by weight Cellulose acetate butyrate (CAB) 12 parts by weight Glycidyl azide polymer (GAP) 12 parts by weight In addition, binder (CAB, GAP) based on 100 parts by weight of RDX and HMX Is about 32 parts by weight. Example 12: A substance having the following composition was formed into pellets, loaded into the same hybrid inflator as in Example 6, and the hybrid inflator was operated. As a result, no smoke was generated.
【0063】 ヘキソーゲン(RDX) 68重量部 オクトーゲン(HMX) 8重量部 セルロースアセテートブチレート(CAB) 12重量部 グリシジルアジドポリマー(GAP) 12重量部 エチルセントラライト 2重量部 尚、RDX及びHMX100重量部に対するバインダー
(CAB,GAP)の含有量は約32重量部である。 例13:以下に示す組成の物質を混合してペレットに
し、例6と同様のハイブリットインフレータに装填し
て、ハイブリッドインフレータを作動させた。その結
果、スモークは発生しなかった。Hexogen (RDX) 68 parts by weight Octogen (HMX) 8 parts by weight Cellulose acetate butyrate (CAB) 12 parts by weight Glycidyl azide polymer (GAP) 12 parts by weight The content of the binder (CAB, GAP) is about 32 parts by weight. Example 13: A substance having the following composition was mixed into pellets, charged in the same hybrid inflator as in Example 6, and the hybrid inflator was operated. As a result, no smoke was generated.
【0064】 ヘキソーゲン(RDX) 68重量部 オクトーゲン(HMX) 8重量部 セルロースアセテートブチレート(CAB) 12重量部 グリシジルアジドポリマー(GAP) 12重量部 トリメチロールエタントリニトレイト 20重量部 (TMETN) 尚、RDX及びHMX100重量部に対するバインダー
(CAB,GAP)の含有量は約32重量部である。 例14:以下に示す組成の物質をペレットにし、例6と
同様のハイブリットインフレータに装填して、ハイブリ
ッドインフレータを作動させた。その結果、スモークは
発生しなかった。Hexogen (RDX) 68 parts by weight Octogen (HMX) 8 parts by weight Cellulose acetate butyrate (CAB) 12 parts by weight Glycidyl azide polymer (GAP) 12 parts by weight Trimethylolethane trinitrate 20 parts by weight (TMETN) RDX And the content of the binder (CAB, GAP) per 100 parts by weight of HMX is about 32 parts by weight. Example 14: A substance having the following composition was formed into pellets, loaded into the same hybrid inflator as in Example 6, and the hybrid inflator was operated. As a result, no smoke was generated.
【0065】 ヘキソーゲン(RDX) 68重量部 オクトーゲン(HMX) 8重量部 セルロースアセテートブチレート(CAB) 12重量部 グリシジルアジドポリマー(GAP) 12重量部 エチルセントラライト 2重量部 トリメチロールエタントリニトレイト 20重量部 (TMETN) 尚、RDX及びHMX100重量部に対するバインダー
(CAB,GAP)の含有量は約32重量部である。Hexogen (RDX) 68 parts by weight Octogen (HMX) 8 parts by weight Cellulose acetate butyrate (CAB) 12 parts by weight Glycidyl azide polymer (GAP) 12 parts by weight Ethylcentralite 2 parts by weight Trimethylolethane trinitrate 20 parts by weight (TMETN) The content of the binder (CAB, GAP) is about 32 parts by weight based on 100 parts by weight of RDX and HMX.
【0066】上記のように、動作時にKCLのスモーク
を発生しないハイブリッドインフレータはヘキソーゲ
ン、オクトーゲン及びバインダーを備えたプロペラント
を使用することによって形成できる。As described above, a hybrid inflator that does not generate KCL smoke during operation can be formed by using a propellant with hexogen, octogen, and a binder.
【0067】図5〜図7は図1に示す膨脹式安全システ
ム10に使用可能な混成インフレータの別の実施例を示
している。図5に主に示すように、混成インフレータ2
02は一般的にシリンダー状のガス発生器208と、一
般的にシリンダー状の高圧ガス用ハウジング204とを
有し、高圧ガス用ハウジング204(第三の室)はガス
発生器208の周囲において同ガス発生器208と同一
の中心軸を有するように配置されている。一般的に、高
圧ガス用ハウジング204は適切な加圧媒質を有し、ガ
ス発生器208は適切な推進剤グレイン258を有して
いる。インフレータ202の主な利点は、そのデザイン
が第二の閉鎖ディスク(主閉鎖ディスク)290(第二
の閉鎖ディスク290はインフレータ202及びエア/
安全バッグ18(図1参照)の間の流れを遮断する(図
1参照))に隣接する領域における急速加圧を可能にす
る点であり、これによって形成された流体圧力は第二の
閉鎖ディスク290を開放すべく同閉鎖ディスク290
上に直接作用する。インフレータ202のデザインに関
する別の重要な利点は、推進剤グレイン258の点火及
び燃焼によって形成された推進ガス及び加圧媒質の間の
十分な混合を提供または可能にする点である。この結
果、インフレータ202は前記のガンタイプ推進剤組成
物及混成推進剤組成物のうちの少なくとも一方を複合加
圧媒質(例えば、一つの成分が酸素であって、別の成分
が少なくとも一つの不活性ガスである複合加圧媒質)と
ともに使用することに特に適している。即ち、インフレ
ータ202のデザインは、膨脹式安全システム10(図
1参照)の動作を促進すべく、推進ガス及び推進剤グレ
イン258の点火によって形成されたガス(例えば、以
下に詳述する点火/ブースタ剤240の燃焼によって形
成されたガス)のうちの少なくとも一方が加圧媒質とと
もに効果的に燃焼されることを提供または許容する。こ
の第二の燃焼はエア/安全バッグ(図1参照)へのガス
の流動を開始すべくインフレータ202の急速加圧能力
を増強する。FIGS. 5-7 show another embodiment of a hybrid inflator that can be used in the inflatable safety system 10 shown in FIG. As shown mainly in FIG. 5, the hybrid inflator 2
02 has a generally cylindrical gas generator 208 and a generally cylindrical high pressure gas housing 204, the high pressure gas housing 204 (third chamber) being the same around the gas generator 208. It is arranged to have the same central axis as the gas generator 208. Generally, the high pressure gas housing 204 has a suitable pressurized medium and the gas generator 208 has a suitable propellant grain 258. The main advantage of the inflator 202 is that its design is such that the second closing disc (primary closing disc) 290 (the second closing disc 290 is
This is to allow rapid pressurization in the area adjacent to the flow blocking (see FIG. 1) between the safety bag 18 (see FIG. 1), whereby the fluid pressure created by the second closing disc 290 to close the disc 290
Acts directly on. Another important advantage with respect to the design of the inflator 202 is that it provides or allows for sufficient mixing between the propellant gas and pressurized medium formed by ignition and combustion of the propellant grains 258. As a result, the inflator 202 uses at least one of the aforementioned gun-type propellant composition and the hybrid propellant composition as a composite pressurized medium (eg, one component is oxygen and another component is at least one non- It is particularly suitable for use with a complex pressurized medium which is an active gas. That is, the design of the inflator 202 is such that the gas formed by the ignition of the propellant gas and the propellant grains 258 (eg, the ignition / booster described in detail below) may facilitate the operation of the inflatable safety system 10 (see FIG. 1). At least one of the gases formed by the combustion of the agent 240 is effectively burned with the pressurized medium. This second combustion enhances the rapid pressurization capability of the inflator 202 to initiate gas flow to the air / safety bag (see FIG. 1).
【0068】ガス発生器208はシリンダー状のガス発
生器ハウジング212を有しており、同ガス発生器ハウ
ジング212は本実施例において第一のハウジング21
6によって形成され、かつ軸方向に沿って第二のハウジ
ング278に結合されている。ガス発生器ハウジング2
12は静的状態においてその内部全体に大量の加圧媒質
を含んでいるため、第一のハウジング216の一端は密
閉シールを形成すべくイニシエータ用アダプター224
に結合されている(例えば溶接部248における溶接に
よる結合)。イニシエータ用アダプター224は適切な
イニシエータ228(例えば、電気式点火管または他の
適切な爆発装置)を有しており、同イニシエータ228
は推進剤グレイン258に対する点火を実行するために
使用される。また、イニシエータ228は、適切なシー
ルを形成すべくオーリング232の内周に沿ってその外
周を係合可能である。イニシエータ228をガス発生器
208内に含まれる加圧媒質から分離するために、第一
の閉鎖ディスク(副閉鎖ディスク)236は溶接部24
8を介して密閉シールを形成すべく第一のハウジング2
16の端部及びイニシエータ用アダプター224の端部
の間に適切に固定されている。The gas generator 208 has a cylindrical gas generator housing 212, and the gas generator housing 212 is the first housing 21 in this embodiment.
6 and is coupled to the second housing 278 along the axial direction. Gas generator housing 2
12 contains a large amount of pressurized medium throughout its interior in a static state, so one end of the first housing 216 has an initiator adapter 224 to form a hermetic seal.
(For example, connection by welding at the welding portion 248). The initiator adapter 224 includes a suitable initiator 228 (eg, an electric igniter tube or other suitable explosive device).
Is used to perform ignition on the propellant grains 258. In addition, the initiator 228 is engageable on its outer circumference along the inner circumference of the O-ring 232 to form a suitable seal. In order to separate the initiator 228 from the pressurized medium contained within the gas generator 208, a first closure disk (sub-closure disk) 236 is
First housing 2 to form a hermetic seal via
It is properly fixed between the end of the adapter 16 and the end of the initiator adapter 224.
【0069】ガス発生器ハウジング212の第一のハウ
ジング216は、第一の室254を形成している。第一
の室254はイニシエータ228に隣接し、かつ同イニ
シエータ228に対して軸方向に整合するように配置さ
れている。ガス発生器ハウジング212の第一の室25
4は主に推進剤グレイン258を有しており、同推進剤
グレイン258は点火された際にエア/安全バッグ18
(図1参照)へのガスの流れを増加すべく推進ガスを形
成する。この結果、第一の室254は推進剤室または燃
焼室として特徴づけることができる。推進剤グレイン2
58の点火を補助するために、適切な点火/ブースタ剤
240(例えば、89wt%のRDX及び11wt%の
アルミニウム粉末を含むRDX/アルミニウム・ブース
タ剤、または同RDX/アルミニウム・ブースタ剤のう
ちの0.5〜5.0wt%のRDX及びアルミニウムを
0.5〜5.0wt%のヒドロキシプロピルセルロース
と置換したブースタ剤を使用することも可能)をイニシ
エータ228及び推進剤グレイン258の間において、
イニシエータ228からの吐出に対して整合する位置に
配置可能である。以下に詳述するように、点火/ブース
タ剤240の点火によって形成されたガス生成物は、イ
ンフレータ202の急速加圧による流動の開始に関する
特性を更に高めるために加圧媒質と化学的に反応可能で
ある。適切なブースタ・カップ244またはこれに類す
るものは、点火/ブースタ剤240(一般的にパウダー
またはスラリー乾燥体の形態をなす)をその内部に保持
し、かつイニシエータ用アダプター224の端部及び第
一のハウジング216の端部のうちの少なくとも一方に
対して適切に固定可能である(例えば、溶接部248を
介してアダプター224及びハウジング216の間に保
持する)。第一の室254は、第二の室324に向けて
推進ガスを前記のように吐出する一方で、特定の大きさ
の粒状物をその内部に保持すべくスクリーン266また
はこれに類するものを有し得る。なお、インフレータ2
02の高圧ガス用ハウジング204の容量は第二の室3
24の容量よりも大きく設定されている。The first housing 216 of the gas generator housing 212 defines a first chamber 254. The first chamber 254 is disposed adjacent to and axially aligned with the initiator 228. First chamber 25 of gas generator housing 212
4 mainly has propellant grains 258 which, when ignited, cause the air / safety bag 18
Propelling gas is formed to increase the flow of gas to (see FIG. 1). As a result, the first chamber 254 can be characterized as a propellant or combustion chamber. Propellant grain 2
To assist ignition of 58, a suitable ignition / booster agent 240 (e.g., RDX / aluminum booster agent containing 89 wt% RDX and 11 wt% aluminum powder, or 0 of the same RDX / aluminum booster agent) Between 0.5 and 5.0 wt% RDX and 0.5 to 5.0 wt% hydroxypropylcellulose can be used as a booster agent) between initiator 228 and propellant grains 258.
It can be arranged at a position that matches the discharge from the initiator 228. As described in more detail below, the gas product formed by the ignition of the igniter / booster agent 240 can be chemically reacted with the pressurized medium to further enhance the characteristics of the onset of flow by rapid inflation of the inflator 202. It is. A suitable booster cup 244 or the like retains the igniter / booster agent 240 (typically in the form of a powder or slurry dry body) therein, and the end of the initiator adapter 224 and the first end. (Eg, held between the adapter 224 and the housing 216 via a weld 248). The first chamber 254 has a screen 266 or the like to discharge a propellant gas into the second chamber 324 as described above, while retaining particulate matter of a particular size therein. I can do it. In addition, the inflator 2
02 has a capacity of the high-pressure gas housing 204 in the second chamber 3.
24 is set larger than the capacity.
【0070】第一の室254は高圧ガス用ハウジング2
04に対して一般的に少なくとも一つの抽気オリフィス
または抽気口262(本実施例中には二つの抽気口が形
成されている)により連通されている。この結果、第一
の室254は静的状態において大量の加圧媒質を含む。
抽気口262は半径方向に沿って延びている(即ち、抽
気口262は中心軸220上にその起点を有し、かつ同
中心軸220に対して直交する方向に延びる半径に沿っ
て延びている)。インフレータ202の性能を正しく調
整するために、抽気口262の使用並びに抽気口262
のサイズ及び/または数量の選択が可能である。The first chamber 254 is a high pressure gas housing 2
04 is generally connected to at least one bleed orifice or bleed port 262 (two bleed ports are formed in this embodiment). As a result, the first chamber 254 contains a large amount of pressurized medium in a static state.
The bleed port 262 extends radially (ie, the bleed port 262 has its origin on the central axis 220 and extends along a radius extending in a direction perpendicular to the central axis 220). ). In order to properly adjust the performance of the inflator 202, the use of the bleed port 262 and the bleed port 262
Size and / or quantity can be selected.
【0071】少なくとも一つの抽気口262を形成する
ことにより、推進剤258の点火によって形成された推
進ガスの流れのうちの特定量は高圧ガス用ハウジング2
04内に案内される。前記の種類の推進剤(例えば、ガ
ンタイプ推進剤、混成推進剤)及び加圧媒質(例えば、
酸素及び不活性流体(少なくとも一つの不活性ガスを含
む)の混合物)が使用された場合、第二の燃焼、即ち推
進ガスの更なる燃焼が高圧ガス用ハウジング204内に
おいて生じる。推進ガスのうちの一部を第一の室254
から高圧ガス用ハウジング204内に案内することは、
エア/安全バッグ18への所望の出力または吐出を実現
するため、即ちエア/安全バッグ18の所望の膨脹速度
を実現するために使用可能である。以下に詳述するよう
に、高圧ガス用ハウジング204から第二の室324へ
流れるガスのほぼ一定の流動を十分な時間にわたって維
持する速度にて、推進ガスを高圧ガス用ハウジング20
4内に提供することが好ましい。一般的に、所望の結果
を達成すべく形成された推進ガスのうちの半分未満の量
(例えば、推進ガスのうちの約40%以下、より一般的
には約30%以下の量が高圧ガス用ハウジング204内
へ案内される)が動作中に高圧ガス用ハウジング204
内へ流入することを要する。By forming at least one bleed port 262, a specific amount of the propellant gas flow formed by the ignition of the propellant 258 is controlled by the high pressure gas housing 2.
Guided inside 04. Propellants of the type described above (e.g., gun-type propellants, hybrid propellants) and pressurized media (e.g.,
If a mixture of oxygen and an inert fluid (including at least one inert gas) is used, a second combustion, i.e., a further combustion of the propellant gas, occurs in the high-pressure gas housing 204. Part of the propellant gas is transferred to the first chamber 254.
Guiding into the high-pressure gas housing 204 from
It can be used to achieve a desired output or discharge to the air / safety bag 18, ie to achieve a desired inflation rate of the air / safety bag 18. As will be described in greater detail below, the propellant gas is supplied to the high pressure gas housing 20 at a rate that maintains a substantially constant flow of gas from the high pressure gas housing 204 to the second chamber 324 for a sufficient period of time.
4 is preferably provided. Generally, less than half of the propellant gas formed to achieve the desired result (e.g., no more than about 40% of the propellant gas, and more typically, no more than about 30% of the propellant gas). Is guided into the housing for high pressure gas 204 during operation.
It needs to flow in.
【0072】推進剤グレイン258の点火後における高
圧ガス用ハウジング204内における圧力増加は抽気口
262を使用した場合においても、多くの商業的な混成
インフレータにみられる圧力増加より大幅に小さい。即
ち、一般的に推進剤グレイン258の点火に付随して生
じる大幅な圧力増加はガス発生器208内にほぼ限定さ
れる。この結果、高圧ガス用ハウジング204の強度条
件の軽減が可能である。これによって高圧ガス用ハウジ
ング204の壁の肉厚を減少させることと、高圧ガス用
ハウジング204に軽量材料を使用することのうちの少
なくともいづれか一方が可能となる。これら両方ともイ
ンフレータ202の重量を減少させる。The pressure increase in the high pressure gas housing 204 after ignition of the propellant grains 258, even with the bleed port 262, is significantly less than the pressure increase found in many commercial hybrid inflators. That is, the significant pressure build-up typically associated with ignition of propellant grains 258 is substantially confined within gas generator 208. As a result, the strength condition of the high-pressure gas housing 204 can be reduced. This allows at least one of reducing the wall thickness of the high-pressure gas housing 204 and / or using a lightweight material for the high-pressure gas housing 204. Both of these reduce the weight of the inflator 202.
【0073】第一の室254において形成された推進ガ
スの主な流れ(例えば、推進ガスの総流量の少なくとも
約50%、一般的には少なくとも約70%)は、ガス発
生器ハウジング212の第二のハウジング278によっ
て形成された第二の室324(以下に詳述する理由に基
づき、“アフターバーナー”と称される)内へと案内さ
れる。少なくとも一つのアフターバーナー・ノズルまた
はアスピレーター274(第一連通孔)は第一の室25
4から第二の室324内へガスの流れ(主に推進ガス)
を案内し、これによって所望の連通が形成される。アフ
ターバーナー・ノズル274は、第一のハウジング21
6を第二のハウジング278に対して適切に接続する
(例えば、溶接部250における溶接による接続)以前
に、第一のハウジング216の内側に形成された肩部2
70に対して係合され、かつ同第一のハウジング216
の内側に配置される。The main flow of propellant gas formed in the first chamber 254 (eg, at least about 50%, and typically at least about 70% of the total flow of propellant gas), It is guided into a second chamber 324 (referred to as an "afterburner" for reasons detailed below) formed by the second housing 278. At least one afterburner nozzle or aspirator 274 (first through hole) is provided in the first chamber 25.
Gas flow from 4 into second chamber 324 (mainly propellant gas)
To thereby form the desired communication. The afterburner nozzle 274 is connected to the first housing 21.
Prior to properly connecting 6 to second housing 278 (eg, by welding at weld 250), shoulder 2 formed inside first housing 216
70 and the first housing 216
It is arranged inside.
【0074】本実施例では、ガス発生器ハウジング21
2の第二のハウジング278の一端は、少なくとも一つ
のガス発生器用出口286をその内部に備えたアフター
バーナー用アダプタ282の内面に対して係合されてい
る。オーリング328は適切な密閉を提供すべく第二の
ハウジング278及びアダプタ282の間に配置されて
いる。アフターバーナー用アダプタ282はボス294
に対して適切に固定されており(例えば、溶接部308
における溶接による固定)、同ボス294は高圧ガス用
ハウジング204に対して固定されている(例えば、溶
接部312における溶接による固定)。第二の室324
は静的状態において大量の加圧媒質を有しているため、
これら二つの固定は密閉シールを形成するように行われ
ることが好ましい。加圧媒質を所望の時間が到来するま
でインフレータ202内に適切に保持するために、第二
の閉鎖ディスク290がアフターバーナー用アダプタ2
82の端部及びボス294の間に配置され、かつ溶接部
308によって保持されている。In this embodiment, the gas generator housing 21
One end of the second second housing 278 is engaged with the inner surface of an afterburner adapter 282 having at least one gas generator outlet 286 therein. O-ring 328 is located between second housing 278 and adapter 282 to provide a suitable seal. Afterburner adapter 282 is boss 294
(For example, the welded portion 308).
The boss 294 is fixed to the high-pressure gas housing 204 (for example, fixing by welding at the welding portion 312). Second room 324
Has a large amount of pressurized medium in the static state,
Preferably, these two fixations are made to form a hermetic seal. In order to properly hold the pressurized medium in the inflator 202 until the desired time is reached, the second closing disc 290 is connected to the afterburner adapter 2.
It is located between the end of 82 and the boss 294 and is held by the weld 308.
【0075】第一の室254及び第二の室324の間の
連通により、推進剤グレイン258の燃焼によって形成
された推進ガス及び点火/ブースタ剤240の点火によ
って形成されたガスのうちの少なくとも一部分は、第二
の室(アフターバーナー室)324内に案内される。以
下に詳述する方法に基づいて制御される第二の室324
内の急激な圧力増加により、第二の閉鎖ディスク290
は適切な時間に開放され、インフレータ202からのガ
スの流れはディフューザ298へ案内され、次いでエア
/安全バッグ18(図1参照)内へと案内される。ディ
フューザ298はエア/安全バッグ18(図1参照)へ
バッグを破壊しない程度の出力のガスを提供すべく複数
のディフューザ・ポート300を備えている。特定の粒
状物をインフレータ202内に保持することと、推進ガ
ス及び加圧媒質がエア/安全バッグ18(図1参照)へ
向けて通過する以前に同推進ガス及び加圧媒質の混合ま
たは反応を更に促進することのうちの少なくともいづれ
か一方を実現するために、ディフューザ298はディフ
ューザ・スクリーン304を有し得る。更に、第二の室
324は高圧ガス用ハウジング204に連通している。
少なくとも一つ、好ましくは複数のガス発生器用入口3
16は高圧ガス用ハウジング204及び第二の室324
の間の連通を形成している。この結果、高圧ガス用ハウ
ジング204内の加圧媒質は適切な時間に第二の室32
4内に流入可能である。即ち、特定の用途において、こ
の特定のガスの流れの流動方向を制御可能である。特
に、バルブ320は少なくとも一つ、好ましくは全ての
ガス発生器用入口316に隣接して配置可能である。静
的状態では、バルブ320はこの領域内において高圧ガ
ス用ハウジング204を第二の室324から実際に分離
する必要はない。事実、大量の加圧媒質は静的状態にお
いて第二の室324内に保持されることが好ましい。こ
れにより密閉性を伴わない接続をこのような供給に対し
て使用可能である。第二の室324をガス発生器用入口
316上において高圧ガス用ハウジング204から分離
しないバルブ320の一つの構成としては、ほぼ円柱状
のロールからなる詰め金材料が挙げられる(例えば30
0シリーズのステンレス鋼であって、厚さが0.002
インチ(約0.0508mm)のもの)。カンチレバー
接続をバルブ320及び第二のハウジング278の内壁
の間に使用可能である。この際、バルブ320の後部
(即ち、入口316から十分に離間した部分)を第二の
ハウジング278に対して結合し、かつ同バルブ320
の前部及び中間部分を他と結合しない構成とする。この
結果、バルブ320は自由に移動または偏向可能であ
る。The communication between the first chamber 254 and the second chamber 324 provides at least a portion of the propellant gas formed by the combustion of the propellant grains 258 and the gas formed by the ignition of the igniter / booster agent 240. Are guided into a second chamber (afterburner chamber) 324. Second chamber 324 controlled based on the method detailed below
Due to the sudden pressure increase in the second closure disc 290
Is opened at the appropriate time and the gas flow from the inflator 202 is directed to the diffuser 298 and then into the air / safety bag 18 (see FIG. 1). Diffuser 298 to air / safety bag 18 (see FIG. 1)
A plurality of diffuser ports 300 are provided to provide an output of gas that does not break the bag . The retention of certain particulate matter in the inflator 202 and the mixing or reaction of the propellant gas and pressurized medium before the propellant gas and pressurized medium pass into the air / safety bag 18 (see FIG. 1). The diffuser 298 may include a diffuser screen 304 to achieve at least one of further facilitation. Further, the second chamber 324 communicates with the high-pressure gas housing 204.
At least one, preferably a plurality of gas generator inlets 3
16 is a high-pressure gas housing 204 and a second chamber 324.
Form a communication between them. As a result, the pressurized medium in the high-pressure gas housing 204 is released from the second chamber 32 at an appropriate time.
4 can flow. That is, in a specific application, the flow direction of the flow of the specific gas can be controlled. In particular, the valve 320 can be located adjacent to at least one, and preferably all, gas generator inlets 316. In the static state, the valve 320 need not actually separate the high pressure gas housing 204 from the second chamber 324 in this region. In fact, a large amount of pressurized medium is preferably retained in the second chamber 324 in a static state. This allows a connection without hermeticity to be used for such a supply. One configuration of the valve 320 that does not separate the second chamber 324 from the high-pressure gas housing 204 above the gas generator inlet 316 includes a filler material comprising a generally cylindrical roll (eg, 30).
Series 0 stainless steel with a thickness of 0.002
Inches (about 0.0508 mm)). A cantilever connection can be used between the valve 320 and the inner wall of the second housing 278. At this time, the rear part of the valve 320 (that is, a part sufficiently separated from the inlet 316) is connected to the second housing 278 and the valve 320
The front part and the intermediate part are not connected to each other. As a result, the valve 320 is freely movable or deflectable.
【0076】以上のことから、高圧ガス用ハウジング2
04及びガス発生器用ハウジング212のそれぞれの内
部に拡がる圧力は静的状態においてほぼ均等であること
が分かる。しかし、動的状態または推進剤グレイン25
8の点火後において、インフレータ202の各室の圧力
は所望の性能を実現するために互いに異なる。推進剤グ
レイン258に対する点火が実施された場合、形成され
た推進ガスは第二の室324内の圧力を増加すべく少な
くとも第二の室324内への流入を開始する。インフレ
ータ202が少なくとも一つの抽気口262を有するこ
とにより、推進ガスの一部は高圧ガス用ハウジング20
4内に流入するとともに、同高圧ガス用ハウジング20
4内において小さな圧力増加をもたらす。第二の室32
4内における圧力増加速度は高圧ガス用ハウジング20
4内における圧力増加速度より更に早いことが好まし
い。この圧力増加速度の差は第二の室324及び高圧ガ
ス用ハウジング204のそれぞれに対して推進ガスが流
入することと、それらの相対的な容量差に基づいて発生
する。この圧力差によりバルブ320はガス発生器ハウ
ジング212、より詳細には第二のハウジング278の
うちの同バルブ320と整合した部分の内壁に対して押
圧される。この結果、高圧ガス用ハウジング204は、
ガス発生器用入口316がバルブ320によって遮断さ
れることにより第二の室324から分離される。前記の
バルブ320のカンチレバー接続はこのバルブ320の
移動を可能にする。第二の室324内の圧力が所定の圧
力値まで到達した場合、第二の閉鎖ディスク290上に
直接作用する流体圧力は、同ディスク290を開放、破
断または破壊する。この結果、ディスク290の開放に
よりガス発生器208からディフューザ298及びエア
/安全バッグ18(図1参照)へのガスの流れが形成さ
れる。From the above, the high pressure gas housing 2
It can be seen that the pressures spreading inside each of the housing 04 and the gas generator housing 212 are substantially equal in the static state. However, dynamic conditions or propellant grains 25
After the ignition of 8, the pressure in each chamber of the inflator 202 is different from each other to achieve the desired performance. When the ignition of the propellant grains 258 is performed, the formed propellant gas begins to flow into at least the second chamber 324 to increase the pressure in the second chamber 324. With the inflator 202 having at least one bleed port 262, a portion of the propellant gas is
4 and the high pressure gas housing 20
4 results in a small pressure increase. Second room 32
The pressure increase rate in the housing 4 for high pressure gas
Preferably, it is even faster than the pressure increase rate in the pressure 4. The difference between the pressure increasing rates is generated based on the flow of the propellant gas into each of the second chamber 324 and the high-pressure gas housing 204 and the relative volume difference therebetween. This pressure differential causes valve 320 to be pressed against the inner wall of gas generator housing 212, more specifically, the portion of second housing 278 that is aligned with valve 320. As a result, the high-pressure gas housing 204
The gas generator inlet 316 is separated from the second chamber 324 by being shut off by the valve 320. The cantilever connection of the valve 320 allows movement of the valve 320. When the pressure in the second chamber 324 reaches a predetermined pressure value, the fluid pressure acting directly on the second closing disc 290 will open, rupture or break it. As a result, the opening of disk 290 creates a gas flow from gas generator 208 to diffuser 298 and air / safety bag 18 (see FIG. 1).
【0077】バルブ320は特定の用途においてエア/
安全バッグ18(図1参照)への適時におけるガスの流
動の開始を可能にする。特定のデザインにおいて、バル
ブ320を使用することにより第二の閉鎖ディスク29
0を適時に開放し得る速度にて第二の室324を急速に
加圧可能である。インフレータ202がバルブ320を
有しない場合、推進ガスは第二の室324から高圧ガス
用ハウジング204内に流入する。この場合、第二の室
324の内部圧力が第二の閉鎖ディスク290を破断し
得る圧力値まで達するのに更に長い時間を要し得る。し
かし、第二の室324を使用することにより更に小さな
加圧室が提供され、これによりエア/安全バッグ18
(図1参照)へのガスの流動を開始するために要する時
間が削減される。特定のデザインでは以下に詳述するよ
うに、第二の室324の容積を十分に小さくすること
と、バルブ320を使用しなくても満足できる動作を達
成できるように推進剤及び加圧媒質を選択することのう
ちの少なくともいづれか一方を実施可能である(例え
ば、第二の室324内における急速加圧を実施すべく推
進剤グレイン258並びに点火/ブースタ剤240のう
ちの少なくとも一方の燃焼によって形成されたガスの燃
焼を利用する)。[0077] The valve 320 may be air /
Enables the timely initiation of gas flow into the safety bag 18 (see FIG. 1). In certain designs, the use of the valve 320 allows the second closure disc 29
The second chamber 324 can be rapidly pressurized at such a speed that the zero can be opened in a timely manner. If the inflator 202 does not have the valve 320, the propellant gas flows from the second chamber 324 into the high-pressure gas housing 204. In this case, it may take a longer time for the internal pressure of the second chamber 324 to reach a pressure value that can break the second closing disk 290. However, the use of the second chamber 324 provides a smaller pressurized chamber, which allows the air / safety bag 18
The time required to start the flow of the gas to (see FIG. 1) is reduced. In certain designs, as described in detail below, the volume of the second chamber 324 is sufficiently small and the propellant and pressurized medium are adjusted to achieve satisfactory operation without the use of the valve 320. At least one of the selections can be performed (e.g., formed by combustion of at least one of propellant grains 258 and / or igniter / booster agent 240 to perform rapid pressurization in second chamber 324). Utilizing the combustion of gas that has been used).
【0078】バルブ320はエア/安全バッグ18(図
1参照)へのガスの流れを形成すべく第二の閉鎖ディス
ク290が開放された後において、その配置位置を維持
し、かつ、これによってガス発生器用入口316を特定
の時間にわたって遮断する。しかし、特定の圧力差が高
圧ガス用ハウジング204及び第二の室324の間に形
成された場合、バルブ320はガス発生器用入口316
を露出すべくこの圧力差がもたらす押圧力によって移動
される。バルブ320が前記のように形成された場合、
バルブ320の自由端は中心軸220に向かって半径方
向に沿って内側へ移動するか、または少なくともガス発
生器用入口316に対して半径方向に沿って整合された
領域内にバルブ320を陥入させることにより、ガス発
生器用入口316を通る所望のガスの流れを許容する。
しかし、バルブ320は第二のハウジング278に対す
るその接続により保持される。ガス発生器用入口316
が露出された場合、高圧ガス用ハウジング204から第
二の室324内へのガスの流動が開始される。前記バル
ブ320は第一の位置から第二の位置へ移動可能であ
る。つまり、バルブ320は使用時に第一の位置に配置
されて前記流れを実質的に阻止する。高圧ガス用ハウジ
ング204内の圧力がガス発生器ハウジング212内の
圧力を所定量上回った時に、バルブ320は第二の位置
へ移動して前記流れを許容し、かつ、前記第二の位置は
半径方向に沿って第一の位置より内側に位置している。The valve 320 maintains its position after the second closure disc 290 has been opened to create a flow of gas to the air / safety bag 18 (see FIG. 1), and thereby maintains the gas position. The generator inlet 316 is shut off for a specified time. However, if a particular pressure difference is created between the high pressure gas housing 204 and the second chamber 324, the valve 320
Is moved by the pressing force caused by this pressure difference so as to expose. When the valve 320 is formed as described above,
The free end of the valve 320 moves radially inward toward the central axis 220 or indents the valve 320 at least in a region radially aligned with the gas generator inlet 316. This allows the desired gas flow through the gas generator inlet 316.
However, valve 320 is retained by its connection to second housing 278. Gas generator inlet 316
Is exposed, the flow of gas from the high-pressure gas housing 204 into the second chamber 324 is started. The valve 320 is movable from a first position to a second position. That is, the valve 320 is positioned in the first position during use to substantially block the flow. When the pressure in the high pressure gas housing 204 exceeds the pressure in the gas generator housing 212 by a predetermined amount, the valve 320 moves to a second position to allow the flow, and the second position has a radius. It is located inside the first position along the direction.
【0079】第二の室324の急速加圧によって第二の
閉鎖ディスク290が破断された後における第二の室3
24の主な働きは、推進ガス及び加圧媒質がエア/安全
バッグ18(図1参照)内へ向けて吐出される以前に同
推進ガス及び加圧媒質の効果的な混合を提供または許容
することである。前記の種類の推進剤組成物(例えば、
ガンタイプ推進剤、混成推進剤)及び前記の種類の加圧
媒質(例えば、少なくとも一種類の不活性ガスを含むも
のに代表される不活性流体及び酸素の混合物)が使用さ
れた場合、この混合は前記の効果(例えば、毒性を軽減
することと、更なる燃焼及びその燃焼によって得られた
膨脹能力の増加によりインフレータ202に使用する推
進剤の総量を削減することを含む)を提供すべく推進ガ
スの更なる燃焼をもたらす。この場合、第二の室324
はアフターバーナーとして更に特徴づけられる。好まし
くは推進ガス及び点火/ブースタ剤240の点火によっ
て形成されたガスの全燃焼の少なくとも約99%、更に
好ましくはこのような燃焼の約100%がインフレータ
202内において発生する。これはエア/安全バッグ1
8(図1参照)に対する損傷の危険性を軽減する。The second chamber 3 after the second closing disk 290 is broken by the rapid pressurization of the second chamber 324
The primary function of 24 is to provide or allow for effective mixing of the propellant gas and pressurized medium before the propellant gas and pressurized medium are expelled into air / safety bag 18 (see FIG. 1). That is. Propellant compositions of the type described above (e.g.,
When a gun-type propellant, a hybrid propellant) and a pressurized medium of the type described above (for example, a mixture of an inert fluid and oxygen typified by one containing at least one inert gas), this mixture is used. Promotes to provide the aforementioned effects, including, for example, reducing toxicity and reducing the total amount of propellant used in the inflator 202 by further burning and increasing the expansion capacity resulting from the burning. This results in further combustion of the gas. In this case, the second chamber 324
Is further characterized as an afterburner. Preferably, at least about 99% of the total combustion of the propellant gas and the gas formed by the ignition of the ignition / booster agent 240 occurs, and more preferably about 100% of such combustion occurs in the inflator 202. This is air / safety bag 1
8 (see FIG. 1) to reduce the risk of damage.
【0080】この第二の燃焼の十分な効果を実現するた
めに、第二の室324は以下に詳述するようにその長さ
または乱流の形成のうちのいづれか一方により、形成さ
れたガス及び加圧媒質の十分な混合を提供または許容す
る必要がある。図5に示す実施例では、運転席側での使
用においてアフターバーナー・ノズル274及び全ての
ガス発生器用入口316のうちのガス発生器用出口28
6に最も近い部分は、同ガス発生器用出口286から少
なくとも15mm離間している。この間隔は4mmから
80mmの範囲で設定可能である。第二の室324の長
さが増加することにより、高圧ガス用ハウジング204
から第二の室324へのガスの流動が開始される以前に
形成された推進ガスと反応する十分な量の加圧媒質が静
的状態において第二の室324内に含まれることが可能
となる。即ち、前記のバルブ320の移動により高圧ガ
ス用ハウジング204から第二の室324への加圧媒質
の流動が開始されるまで推進ガスと反応する十分な量の
加圧媒質が第二の室324内に最初から含まれているこ
とが好ましい。In order to achieve the full effect of this second combustion, the second chamber 324 is provided with a gas formed by either its length or the formation of turbulence, as described in more detail below. And sufficient mixing of the pressurized medium must be provided or tolerated. In the embodiment shown in FIG. 5, the afterburner nozzle 274 and the gas generator outlet 28 out of all the gas generator inlets 316 are used in the driver side.
The portion closest to 6 is at least 15 mm away from the gas generator outlet 286. This interval can be set within a range of 4 mm to 80 mm. The increase in the length of the second chamber 324 causes the high-pressure gas
A sufficient amount of pressurized medium, which reacts with the propellant gas formed before the flow of gas from the gas into the second chamber 324 begins, can be contained in the second chamber 324 in a static state. Become. That is, a sufficient amount of the pressurized medium that reacts with the propellant gas until the flow of the pressurized medium from the high-pressure gas housing 204 to the second chamber 324 is started by the movement of the valve 320 is increased. Is preferably included from the beginning.
【0081】前記の長さが増加することによる第二の室
324の効果を実現すべく、ガス発生器用入口316
は、ガス発生器用出口286から十分に離間した位置に
形成されることが好ましい。好ましくは、推進ガス及び
加圧媒質の更なる混合を促進すべく、全てのガス発生器
用入口316のうちの最も近心に位置する部分または最
も前方に位置する部分(ガス発生器用入口316の各中
心線によって定義される)は、第二のハウジング278
の長さ方向に沿ってアフターバーナー・ノズル274の
端部と整合する位置に配置され、更に同前方に位置する
部分は図に示すようにアフターバーナー・ノズル274
の端部より更に後方(即ち、イニシエータ228に近づ
く方向)に配置されることが好ましい。In order to realize the effect of the second chamber 324 by increasing the length , the gas generator inlet 316 is used.
Is preferably formed at a position sufficiently separated from the gas generator outlet 286. Preferably, the most mesial portion or the foremost portion of all gas generator inlets 316 (each of the gas generator inlets 316) facilitates further mixing of the propellant gas and the pressurized medium. (Defined by the center line)
Is arranged at a position along the length direction of the after-burner nozzle 274, and the portion located further forward is the after-burner nozzle 274 as shown in the drawing.
It is preferable to be arranged further rearward (that is, in a direction approaching the initiator 228) than the end of.
【0082】インフレータ202の任意のデザインの寸
法は変更可能であるが、表2に示すように特に、インフ
レータハウジング204の容量はインフレータの用途に
よってその好適範囲が異なる。例えば、インフレータハ
ウジング204の容量は約150cm3 から約450c
m3 、第一の室254の容量は約10cm3 から約40
cm3 、及び第二の室324の容量は約1cm3 から約
50cm3 である。Although the dimensions of any design of the inflator 202 can be changed, as shown in Table 2, in particular, the preferable range of the capacity of the inflator housing 204 depends on the use of the inflator. For example, the capacity of the inflator housing 204 ranges from about 150 cm 3 to about 450 c.
m 3 , the capacity of the first chamber 254 is from about 10 cm 3 to about 40
cm 3 , and the volume of the second chamber 324 is from about 1 cm 3 to about 50 cm 3 .
【0083】また、本発明の原理を示すために一実施例
におけるその寸法を以下に例示する。1)高圧ガス用ハ
ウジング204の直径は約59mmである。2)高圧ガ
ス用ハウジング204の長さは約200mmである。
3)高圧ガス用ハウジング204は軟鋼管から形成さ
れ、かつその壁は約2.5mmの肉厚を有している。
4)高圧ガス用ハウジング204の内部容積(高圧ガス
用ハウジング204の内部のうちの加圧媒質を含む部分
の容積であって、これにはその中心に位置するガス発生
器208の容積は含まれない)は約375ccである。
5)ガス発生器ハウジング212のうちの第一のハウジ
ング216の直径は約20mmである。6)第一の室2
54の長さは約55mmである。7)第一のハウジング
216は軟鋼から形成され、かつその壁は約1.5mm
の肉厚を有している。8)ガス発生器ハウジング212
のうちの第一の室254の内部容積は約11ccであ
る。9)ガス発生器ハウジング212のうちの第二のハ
ウジング278の直径は約17mmである。10)第二
の室324の長さは約90mmである。11)第二のハ
ウジング278は軟鋼から形成され、かつその壁は約
1.25mmの肉厚を有している。12)ガス発生器ハ
ウジング212のうちの第二の室324の内部容積は約
14ccである。13)インフレータ202は約3mm
の直径を有する六つの抽気口262を備えている。1
4)アフターバーナー・ノズル274の内径は約2.5
mmである。15)ガス発生器用出口286は約10m
mの直径を備えている。16)全てのガス発生器用入口
316はガス発生器用出口286から約76mm離間し
た位置に配置されている。17)ノズル274はガス発
生器用出口286から約75mm離間した位置に配置さ
れている。18)ディフューザ298の内部容積は約4
ccである。19)インフレータ202は12個のディ
フューザ・ポート300を有している。20)推進剤グ
レインの総重量は約9gであり、同推進剤グレインはR
DX、CA、TMETN及び安定剤を有する前記の種類
の組成物を含む。21)インフレータ202内の静圧は
約20.7MPaであり、インフレータ202内には約
140gの加圧媒質が含まれている。同加圧媒質の85
%(モルパーセント)はアルゴンであり、15%(モル
パーセント)は酸素である。22)インフレータ202
の総重量は約1,200gである。なお、加圧媒質にガ
スの漏れを検出するためにヘリウムを含める場合、その
組成はモルベースで、酸素が約8%から約30%、アル
ゴンが約60%から約91%、及びヘリウムが約0.5
%から約10%であることが好ましい。In order to show the principle of the present invention, its dimensions in one embodiment will be exemplified below. 1) The diameter of the high-pressure gas housing 204 is about 59 mm. 2) The length of the high-pressure gas housing 204 is about 200 mm.
3) The high-pressure gas housing 204 is formed from a mild steel tube and its wall has a thickness of about 2.5 mm.
4) The internal volume of the high-pressure gas housing 204 (the volume of the portion of the interior of the high-pressure gas housing 204 that includes the pressurized medium, including the volume of the gas generator 208 located at the center thereof. No) is about 375cc.
5) The diameter of the first housing 216 of the gas generator housing 212 is about 20 mm. 6) First room 2
The length of 54 is about 55 mm. 7) The first housing 216 is made of mild steel and its wall is about 1.5 mm
Thickness. 8) Gas generator housing 212
The inner volume of the first chamber 254 is about 11 cc. 9) The diameter of the second housing 278 of the gas generator housing 212 is about 17 mm. 10) The length of the second chamber 324 is about 90 mm. 11) The second housing 278 is made of mild steel and its wall has a thickness of about 1.25 mm. 12) The interior volume of the second chamber 324 of the gas generator housing 212 is about 14 cc. 13) The inflator 202 is about 3 mm
Are provided. 1
4) The inner diameter of the afterburner nozzle 274 is about 2.5
mm. 15) Outlet 286 for gas generator is about 10m
m. 16) All gas generator inlets 316 are located about 76 mm away from gas generator outlets 286. 17) The nozzle 274 is located at a distance of about 75 mm from the gas generator outlet 286. 18) The internal volume of the diffuser 298 is about 4
cc. 19) The inflator 202 has twelve diffuser ports 300. 20) The total weight of the propellant grains is about 9 g,
Includes a composition of the type described above with DX, CA, TMETN and a stabilizer. 21) The static pressure in the inflator 202 is about 20.7 MPa, and the inflator 202 contains about 140 g of a pressurized medium. 85 of the same pressurized medium
Percent (mol percent) is argon and 15% (mol percent) is oxygen. 22) Inflator 202
Has a total weight of about 1,200 g. When helium is included in the pressurized medium to detect gas leakage, its composition is on a molar basis, about 8% to about 30% oxygen, about 60% to about 91% argon, and about 0% helium. .5
% To about 10%.
【0084】インフレータ202の動作を図6A〜図6
D及び図7A〜図7Dに基づいて詳述する。図6A及び
図7Aに示すように、第二の閉鎖ディスク290は静的
状態において無傷であり、バルブ320は高圧ガス用ハ
ウジング204を第二の室324から分離する必要がな
い。エア/安全バッグ18(図1参照)の展開が必要な
ことを示す適切な信号が検出器/センサ14(図1参
照)によって検出された場合、イニシエータ228が活
性化される。イニシエータ228の活性化は第一の閉鎖
ディスク236を破断し、点火/ブースタ剤240を発
火させ、同点火/ブースタ剤240の発火は推進剤グレ
イン258を発火させる。推進剤グレイン258の燃焼
は第一の室254内において推進ガスを形成する。推進
ガスはガス発生器ハウジング212のうちの第二の室3
24及び高圧ガス用ハウジング204内に流入する。高
温推進ガスが第一の室254内に存在することと、この
高温推進ガスを第二の室324及び高圧ガス用ハウジン
グ204内へ流入させることにより、これらの“容器”
内にこれに対応した圧力増加が生じる。The operation of the inflator 202 is shown in FIGS.
D and FIGS. 7A to 7D. As shown in FIGS. 6A and 7A, the second closure disk 290 is intact in the static state, and the valve 320 does not need to separate the high pressure gas housing 204 from the second chamber 324. Initiator 228 is activated when a suitable signal indicating that deployment of air / safety bag 18 (see FIG. 1) is required is detected by detector / sensor 14 (see FIG. 1). Activation of the initiator 228 ruptures the first closure disk 236 and ignites the igniter / booster 240, which ignites the propellant grains 258. The combustion of the propellant grains 258 forms a propellant gas in the first chamber 254. The propellant gas is supplied to the second chamber 3 of the gas generator housing 212.
24 and into the high-pressure gas housing 204. The presence of the hot propellant gas in the first chamber 254 and the flow of the hot propellant gas into the second chamber 324 and the high-pressure gas housing 204 allows for these "vessels".
A corresponding increase in pressure takes place within.
【0085】第二の閉鎖ディスク290を適切な時間に
破断し、これによってエア/安全バッグ18(図1参
照)内へのガスの流動を開始するために、第二の室32
4内における圧力増加速度は、その内部へ高温推進ガス
を案内することにより高圧ガス用ハウジング204内に
おける圧力増加速度より更に早くなるように設計されて
いる。図6B及び図7Bに示すように、この圧力差は第
二の室324の急速加圧に作用すべく高圧ガス用ハウジ
ング204を第二の室324から分離するようにバルブ
320を第二のハウジング278の内壁に向けて押圧す
る。推進ガスと反応する加圧媒質の供給が停止されるた
め、静的状態において第二の室324内に存在する加圧
媒質の総量は、高圧ガス用ハウジング204及び第二の
室324の間の直接的な連通を形成する以前にその内部
へ案内された推進ガスと反応するのに十分な量であるこ
とを要する。To break the second closure disk 290 at the appropriate time, thereby initiating the flow of gas into the air / safety bag 18 (see FIG. 1), the second chamber 32
4 is designed to be even faster than the pressure increase rate in the high pressure gas housing 204 by guiding the hot propellant gas into it. As shown in FIGS. 6B and 7B, this pressure differential causes the valve 320 to move from the second housing 324 to separate the high pressure gas housing 204 from the second chamber 324 to affect the rapid pressurization of the second chamber 324. 278 toward the inner wall. Since the supply of the pressurized medium that reacts with the propellant gas is stopped, the total amount of the pressurized medium present in the second chamber 324 in the static state becomes smaller between the high-pressure gas housing 204 and the second chamber 324. It must be of sufficient quantity to react with the propellant gas guided into it before forming direct communication.
【0086】図6Cに示すように、第二の室324内の
圧力が所定の値まで到達した場合、第二の閉鎖ディスク
290上に直接作用する流体圧力は第二の閉鎖ディスク
290を破断し、これによってガス発生器用出口286
を通ってディフューザ298及びエア/安全バッグ(図
1参照)へ向かうガスの流れが形成される。しかし、図
6C及び図7Cに示すように、バルブ320はガス発生
器用入口316を閉鎖することにより高圧ガス用ハウジ
ング204から第二の室324への直接的なガスの流れ
を阻害する。図6D及び図7Dに示すように、高圧ガス
用ハウジング204及び第二の室324の間に特定の圧
力差が形成された後で、この圧力差は高圧ガスハウジン
グ204から第二の室324への加圧媒質の流れを形成
すべくバルブ320をガス発生器用入口316から離間
させる。例えば、ここに示すバルブ320の構造(例え
ば、金属箔のシリンダー状をなすロール)により、ガス
発生器用入口316に対して隣接または整合する領域に
おいて前記の特定圧力差が形成さた際にバルブ320の
前部は陥入するか、または半径方向に沿って内側へ向か
って移動する。しかし、バルブ320の後部は第二のハ
ウジング278との間の結合を維持する。As shown in FIG. 6C, when the pressure in the second chamber 324 reaches a predetermined value, the fluid pressure acting directly on the second closing disk 290 breaks the second closing disk 290. , Whereby the gas generator outlet 286
A gas flow is formed through the diffuser 298 and the air / safety bag (see FIG. 1). However, as shown in FIGS. 6C and 7C, the valve 320 blocks gas flow directly from the high pressure gas housing 204 to the second chamber 324 by closing the gas generator inlet 316. As shown in FIGS. 6D and 7D, after a certain pressure difference is formed between the high-pressure gas housing 204 and the second chamber 324, the pressure difference is transferred from the high-pressure gas housing 204 to the second chamber 324. The valve 320 is spaced from the gas generator inlet 316 to form a pressurized medium flow. For example, the structure of the valve 320 shown here (eg, a cylindrical roll of metal foil) may cause the valve 320 to form when the specified pressure differential is created in a region adjacent or aligned with the gas generator inlet 316. The front of the indents or moves inward along the radial direction. However, the rear of valve 320 maintains a connection with second housing 278.
【0087】以上のことから、インフレータ202のデ
ザインは前記の推進剤(例えば、ガンタイプ推進剤、混
成推進剤)及び加圧媒質(例えば、酸素及び少なくとも
一つの不活性ガスの混合物)を含むシステムの性能を向
上させるのに特に適していることが分かる。例えば、前
記の推進剤及び加圧媒質が使用された場合、第二の室3
24内において推進ガス及び加圧媒質の第二の燃焼が生
じる。この別の燃焼はガスを更に膨脹させる。ガスが更
に膨脹されることにより必要とされる推進剤の量を減少
させることができる。この推進剤の量の減少はインフレ
ータ202の重量の減少を可能とする。更に、この第二
の燃焼は推進ガスの毒性を軽減する。第二の室324が
長いこと、特にアフターバーナー・ノズル274及びガ
ス発生器用入口316のうちのガス発生器用出口286
に最も近い部分と、ガス発生器用出口286との間の距
離が長いことにより、エア/安全バッグ18(図1参
照)へ向けてガスが流出する以前に第二の燃焼を行うた
めの十分な時間が得られる。In view of the above, the design of the inflator 202 is based on a system including the propellant (eg, a gun-type propellant, a hybrid propellant) and a pressurized medium (eg, a mixture of oxygen and at least one inert gas). It can be seen that the method is particularly suitable for improving the performance of. For example, if the aforementioned propellant and pressurized medium were used, the second chamber 3
Within 24, a second combustion of the propellant gas and the pressurized medium occurs. This additional combustion causes the gas to expand further. Further expansion of the gas can reduce the amount of propellant required. This reduction in the amount of propellant allows the weight of the inflator 202 to be reduced. Further, this second combustion reduces the toxicity of the propellant gas. The length of the second chamber 324 is long, in particular, the afterburner nozzle 274 and the gas generator outlet 286 of the gas generator inlet 316.
And the gas generator outlet 286, the distance between the gas generator outlet 286 and the gas generator outlet 286 is sufficient to allow a second combustion to occur before the gas flows out to the air / safety bag 18 (see FIG. 1). Time is gained.
【0088】前記のように特定のデザインにおいて、イ
ンフレータ202はバルブ320の使用を除いて前記の
ような構成とすることができる。これは前記の種類の推
進剤及び加圧媒質の使用により実現可能である。同推進
剤は第二の室324内において酸化加圧媒質(例えば、
一種類以上の不活性ガスを含むものなどに代表される不
活性流体と酸素の複合体からなる酸化加圧媒質)と混合
することにより更に燃焼可能な推進ガスを形成する。こ
の場合、第二の室324内において生じる推進ガスの燃
焼と、点火/ブースタ剤240の点火によって形成され
たガスの第二の燃焼とはバルブ320を必要としない程
に十分な圧力増加または圧力増加速度をもたらす。例え
ば、インフレータ202を活性化した後で第二の室32
4内において発生する第二の燃焼は、圧力増加または圧
力増加速度の少なくとも約30%を占め、最大で約50
%を占めることも可能である。この場合、第二の室32
4内における化学反応を利用して急速加圧による流動の
開始を実現可能であり、これによりバルブ320の必要
性が軽減される。As described above, in certain designs, the inflator 202 may be configured as described above, except for the use of the valve 320. This can be achieved by using a propellant of the type described above and a pressurized medium. The propellant is oxidized under pressure in the second chamber 324 (eg,
A propellant gas that can be further combusted is formed by mixing with an inert fluid, such as one containing one or more inert gases, and an oxidizing pressurized medium composed of a composite of oxygen. In this case, the combustion of the propellant gas occurring in the second chamber 324 and the second combustion of the gas formed by the ignition of the igniter / booster agent 240 is such that the pressure increase or pressure is sufficient such that the valve 320 is not required. Brings increased speed. For example, after activating the inflator 202, the second chamber 32
The second combustion occurring within 4 accounts for at least about 30% of the pressure increase or rate of pressure increase, up to about 50%.
%. In this case, the second chamber 32
The initiation of flow by rapid pressurization can be realized using the chemical reaction in 4, which reduces the need for valve 320.
【0089】図8〜図11は図1に示す膨脹式安全シス
テム10に使用可能な混成インフレータの別実施例を示
している。インフレータ350の機能または動作は前記
のインフレータ202に類似しているが、同インフレー
タ350は特に運転席側での使用に適応して形成されて
いる。インフレータ350は、特に前記の種類の推進剤
(例えば、ガンタイプ推進剤、混成推進剤)及び複合加
圧媒質(例えば、少なくとも一つの不活性ガスを含むも
のに代表される不活性流体と酸素の混合物)を使用する
ことにより、膨脹式安全システム10の性能を向上し得
る。FIGS. 8 to 11 show another embodiment of a hybrid inflator usable in the inflatable safety system 10 shown in FIG. Although the function or operation of the inflator 350 is similar to that of the inflator 202, the inflator 350 is formed particularly adapted for use on the driver's side. Inflator 350 may include a propellant of the type described above (e.g., gun-type propellant, hybrid propellant) and a composite pressurized medium (e.g., an inert fluid typified by one containing at least one inert gas) and oxygen. The use of a mixture may improve the performance of the inflatable safety system 10.
【0090】図8に主に示すように、混成インフレータ
350は密閉シールを実現すべく一般的に二つの主構成
部材を有しており、同二つの主構成部材とはガス発生器
362及びディフューザ458を含む中央ハウジング3
58と、中央ハウジング358の外周に沿って取付けら
れた高圧ガス用ハウジング354とである(例えば、高
圧ガス用ハウジング354は溶接部442,450にお
ける溶接によって中央ハウジング358に対して結合可
能である)。高圧ガス用ハウジング354はドーナッツ
状をなし、かつ加圧媒質をその内部に有している。イン
フレータ350の主な利点は、同インフレータ350は
第二の閉鎖ディスク428を開放すべく同ディスク42
8上に流体圧力を直接作用させるために第二の閉鎖ディ
スク428(第二の閉鎖ディスク428はインフレータ
350及びエア/安全バッグ18(図1参照)の間のガ
スの流れを分離する)に隣接した領域での急速加圧に作
用する点である。更に、以下に詳述するように、インフ
レータ350の別の利点は、同インフレータ350が推
進剤の活性に付随して主にガス発生器362内における
実質的な圧力増加をもたらす点が挙げられる。この結
果、高圧ガス用ハウジング354の壁の肉厚は従来の混
成インフレータより更に薄くなり(即ち、高圧ガス用ハ
ウジング354に加わる圧力の割合は従来の混成インフ
レータと比べて減少している)、インフレータ350の
重量を減少させることができる。As shown primarily in FIG. 8, a hybrid inflator 350 generally has two main components to achieve a hermetic seal, the two main components being a gas generator 362 and a diffuser. Central housing 3 including 458
58 and a high pressure gas housing 354 mounted along the outer periphery of the central housing 358 (eg, the high pressure gas housing 354 can be coupled to the central housing 358 by welding at welds 442, 450). . The high-pressure gas housing 354 has a donut shape, and has a pressurized medium therein. The main advantage of the inflator 350 is that the inflator 350 can open the second
Adjacent to a second closure disk 428 (the second closure disk 428 separates the gas flow between the inflator 350 and the air / safety bag 18 (see FIG. 1)) to exert a fluid pressure directly on 8 This is a point that acts on the rapid pressurization in the region that has been set. Further, as will be described in greater detail below, another advantage of the inflator 350 is that it provides a substantial pressure increase primarily within the gas generator 362 associated with propellant activation. As a result, the wall thickness of the high-pressure gas housing 354 becomes thinner than that of the conventional hybrid inflator (that is, the ratio of the pressure applied to the high-pressure gas housing 354 is reduced as compared with the conventional hybrid inflator). The weight of 350 can be reduced.
【0091】中央ハウジング358はインフレータ35
0の長さ方向に延びる中心軸352の周囲に配置されて
おり、同中央ハウジング358はガス発生器362と、
同ガス発生器362に対してその長さ方向に沿って整合
され、かつ同ガス発生器362から離間したディフュー
ザ458とを有している。ガス発生器362及びディフ
ューザ458はその少なくとも一部分が中央ハウジング
358によって形成されている。例えば、ガス発生器3
62はほぼシリンダー状のガス発生器ハウジング366
を有しており、同ガス発生器ハウジング366は中央ハ
ウジング358の一部、点火アッセンブリ用ホルダー3
70、ドーム状の隔壁390、及びガス発生器端部キャ
ップ・アッセンブリ420によって形成されている。特
に、ガス発生器ハウジング366は静的状態において大
量の加圧媒質を有しているため、これに対応した密閉シ
ールを形成すべく点火アッセンブリ用ホルダー370は
中央ハウジング358の下部及び高圧ガス用ハウジング
354の両方に対して適切に結合されている(例えば、
溶接部442における溶接による結合)。点火アッセン
ブリ用ホルダー370は適切な点火アッセンブリ374
(例えば、電気式点火管または他の適切な爆発装置)を
保持しており、シールを形成すべくオーリング372を
使用し得る。ガス発生器362内において点火アッセン
ブリ374を加圧媒質から分離するための密閉シールを
形成すべく、第一の閉鎖ディスク(副閉鎖ディスク)3
78は点火アッセンブリ用ホルダー370の端部に対し
て適切に結合されている(例えば、溶接部446におけ
る溶接による結合)。本実施例において、第一の閉鎖デ
ィスク378は点火アッセンブリ用ホルダー370の主
ハウジング382の端部と、点火アッセンブリ用ホルダ
ー370のうちの点火アッセンブリ用ホルダー370の
端部キャップ386との間において溶接部446によっ
て保持されている。[0091] The central housing 358 includes the inflator 35.
0 is disposed around a central axis 352 extending in the length direction, and the central housing 358 includes a gas generator 362,
The gas generator 362 has a diffuser 458 aligned with the gas generator 362 along its length direction and separated from the gas generator 362. Gas generator 362 and diffuser 458 are at least partially formed by central housing 358. For example, the gas generator 3
62 is a substantially cylindrical gas generator housing 366
The gas generator housing 366 is a part of the central housing 358, the ignition assembly holder 3
70, a dome-shaped septum 390, and a gas generator end cap assembly 420. In particular, since the gas generator housing 366 has a large amount of pressurized medium in a static state, the ignition assembly holder 370 is located below the central housing 358 and the high pressure gas housing to form a corresponding hermetic seal. 354 are properly coupled to both (eg,
Connection by welding at the welding portion 442). Ignition assembly holder 370 is provided with a suitable ignition assembly 374
(Eg, an electric igniter tube or other suitable explosive device) and an O-ring 372 may be used to form a seal. A first closure disc (sub-closing disc) 3 is provided to form a hermetic seal within the gas generator 362 to separate the ignition assembly 374 from the pressurized medium.
Reference numeral 78 is suitably connected to the end of the ignition assembly holder 370 (for example, connection by welding at the welding portion 446). In this embodiment, the first closure disk 378 is welded between the end of the main housing 382 of the ignition assembly holder 370 and the end cap 386 of the ignition assembly holder 370 of the ignition assembly holder 370. 446.
【0092】隔壁390はガス発生器ハウジング366
を第一の室394及び第二の室418に分離する。第一
の室394は中央ハウジング358の下部、点火アッセ
ンブリ用ホルダー370、及び隔壁390の底面によっ
て形成されており、更に同第一の室394は点火アッセ
ンブリ374に隣接して形成されている。ガス発生器ハ
ウジング366の第一の室394は基本的に推進剤グレ
イン404を有しており、同推進剤グレイン404は点
火時にエア/安全バッグ18(図1参照)へのガスの流
れを増加すべく推進ガスを形成する。この結果、第一の
室394は推進剤室として特徴づけることができる。推
進剤グレイン404の点火を補助するために、適切な点
火/ブースタ剤408(例えば、89wt%のRDX及
び11wt%のアルミニウム粉末を含むRDX/アルミ
ニウム・ブースタ剤、または同RDX/アルミニウム・
ブースタ剤のうちの0.5〜5.0wt%のRDX及び
アルミニウムを0.5〜5.0wt%のヒドロキシプロ
ピルセルロースと置換したブースタ剤を使用することも
可能)を点火アッセンブリ374の少なくとも一部分と
整合するように第一の室394の中央に配置し得る。適
切なスクリーン412、ブースタ・カップまたはこれら
に類するものは推進剤グレイン404を点火/ブースタ
剤408から分離することができる。[0092] The partition wall 390 is a gas generator housing 366.
Into a first chamber 394 and a second chamber 418. The first chamber 394 is formed by the lower portion of the central housing 358, the holder 370 for the ignition assembly, and the bottom surface of the partition wall 390, and the first chamber 394 is formed adjacent to the ignition assembly 374. The first chamber 394 of the gas generator housing 366 essentially has a propellant grain 404 that increases the flow of gas to the air / safety bag 18 (see FIG. 1) upon ignition. Propellant gas is formed to achieve this. As a result, the first chamber 394 can be characterized as a propellant chamber. To assist in igniting the propellant grains 404, a suitable igniter / booster 408 (eg, an RDX / aluminum booster containing 89 wt% RDX and 11 wt% aluminum powder, or the same RDX / aluminum.
0.5 to 5.0 wt% of the booster agent RDX and a booster agent in which aluminum is replaced with 0.5 to 5.0 wt% of hydroxypropylcellulose may be used) at least a portion of the ignition assembly 374. It may be centrally located in the first chamber 394 for alignment. A suitable screen 412, booster cup or the like can separate the propellant grains 404 from the ignition / booster agent 408.
【0093】第一の室394は、一般的に少なくとも一
つの抽気オリフィスまたは抽気口400(本実施例では
二つ)によって高圧ガス用ハウジング354に対して連
通されている。この結果、前記のように加圧媒質は静的
状態において第一の室394内にも含まれる。本実施例
において、抽気口400は半径方向に延びるとともに
(即ち、抽気口400は中心軸220上にその起点を有
する半径に沿って延びるようにそれぞれ配置されてい
る)、ほぼ水平方向に延びている(即ち、中心軸352
に対して直交する方向に拡がる平面内に含まれてい
る)。抽気口400のサイズ及び/または数量の選択
は、インフレータ202において前記したようにインフ
レータ350の性能を正しく調整するために使用可能で
ある。The first chamber 394 is generally connected to the high-pressure gas housing 354 by at least one bleed orifice or bleed port 400 (two in this embodiment). As a result, the pressurized medium is also contained in the first chamber 394 in a static state as described above. In this embodiment, the bleed ports 400 extend in a radial direction (ie, the bleed ports 400 are each arranged along a radius having its origin on the central axis 220) and extend in a substantially horizontal direction. (Ie, center axis 352
Are included in a plane that extends in a direction orthogonal to. Selection of the size and / or quantity of the bleed ports 400 can be used to properly adjust the performance of the inflator 350 as described above in the inflator 202.
【0094】以下に詳述するように、点火/ブースタ剤
408の点火によって形成されたガスはインフレータ3
50の急速加圧による流動の開始に関する特性を更に高
めるべく加圧媒質と更に化学的に反応可能である。As described in detail below, the gas formed by the ignition of the ignition / booster agent 408 is
The 50 can be further chemically reacted with the pressurized medium to further enhance the properties of the onset of flow by rapid pressurization.
【0095】推進ガスのうちの一部を第一の室394か
ら高圧ガス用ハウジング354内に案内することは、エ
ア/安全バッグ18への所望の出力または吐出を実現す
るため、即ちエア/安全バッグ18の所望の膨脹速度を
実現するために使用可能である。以下に詳述するよう
に、高圧ガス用ハウジング354から第二の室418へ
流れるガスのほぼ一定の流動を十分な時間にわたって維
持する速度にて、推進ガスを高圧ガス用ハウジング35
4内に提供することが好ましい。一般的に、所望の結果
を達成すべく形成された推進ガスのうちの半分未満の量
(例えば、推進ガスのうちの約40%以下、より一般的
には約30%以下の量が高圧ガス用ハウジング354内
へ案内される)が動作中に高圧ガス用ハウジング354
内へ流入することを要する。Directing a portion of the propellant gas from the first chamber 394 into the high pressure gas housing 354 is to achieve the desired output or discharge to the air / safety bag 18, ie, air / safety. It can be used to achieve the desired inflation rate of bag 18. As will be described in greater detail below, the propellant gas is supplied to the high pressure gas housing 35 at a rate that maintains a substantially constant flow of gas from the high pressure gas housing 354 to the second chamber 418 for a sufficient period of time.
4 is preferably provided. Generally, less than half of the propellant gas formed to achieve the desired result (e.g., no more than about 40% of the propellant gas, more typically no more than about 30% of the propellant gas). Is guided into the housing 354 for high pressure gas during operation.
It needs to flow in.
【0096】推進剤グレイン404の点火後における高
圧ガス用ハウジング354内における圧力増加は抽気口
400を使用した場合でも、多くの他の商業用混成イン
フレータより大幅に小さい。即ち、一般的に推進剤グレ
イン404の点火に付随して生じる大幅な圧力増加はガ
ス発生器362内にほぼ限定される。この結果、高圧ガ
ス用ハウジング354の強度条件の軽減が可能である。
これによって高圧ガス用ハウジング354の壁の肉厚を
減少させることと、高圧ガス用ハウジング354に軽量
材料を使用することのうちの少なくともいづれか一方が
可能となる。これら両方ともインフレータ350の重量
を減少させる。例えば、高圧ガス用ハウジング354が
軟鋼から形成され、かつ静的状態におけるその内部圧力
が一平方インチ(6.45平方センチメートル)当たり
約4,000ポンド(4,000psi)の場合、高圧
ガス用ハウジング354の壁の最大所用肉厚は約0.0
75インチ(約1.91mm)とすることができる。The pressure increase in the high pressure gas housing 354 after ignition of the propellant grains 404, even with the bleed port 400, is significantly less than many other commercial hybrid inflators. That is, the significant pressure build-up generally associated with ignition of propellant grains 404 is substantially confined within gas generator 362. As a result, the strength condition of the high-pressure gas housing 354 can be reduced.
This allows at least one of reducing the wall thickness of the high-pressure gas housing 354 and / or using a lightweight material for the high-pressure gas housing 354. Both of these reduce the weight of the inflator 350. For example, if the high pressure gas housing 354 is formed from mild steel and its internal pressure in the static state is about 4,000 pounds (4,000 psi) per square inch (6.45 square centimeters), the high pressure gas housing 354 may be used. The maximum required wall thickness of the wall is about 0.0
It can be 75 inches (about 1.91 mm).
【0097】第一の室394からの推進ガスの主な流れ
(例えば、推進ガスの総流量の少なくとも約50%、更
に一般的には少なくとも約70%)は、第二の室418
(前記の理由から“アフターバーナー”と称される)内
へと案内される。ガス発生器ハウジング366の第二の
室418はガス発生器ハウジング366の第一の室39
4に対して少なくとも一つの推進ガス用通気口416
(本実施例では二つ)によって連通されており、同推進
ガス用通気口416はガス発生器隔壁390を貫通して
延びている。以下に更に詳述するように、高圧ガス用ハ
ウジング354内に存在する加圧媒質のエア/安全バッ
グ18(図1参照)に対する主な流路は、更に第二の室
418内に直接連なっている。第一の室394から第二
の室418内へ流れる推進ガスと、高圧ガス用ハウジン
グ354から第二の室418内へ流入する加圧媒質との
十分な混合を実施すべく(例えば、ガスを十分な時間に
わたって第二の室418の内部に保持すべく)、推進ガ
ス用通気口416は第二の室418内において渦流(例
えば、少なくとも半径方向速度成分を伴う流動)を形成
するように配向可能である。この渦流を形成する一つの
方法としては、ガス発生器の推進ガス用通気口416を
図9に示すようにほぼ直線状に延びるよう形成すること
である。通気口416はその対応する平面内において互
いに反対側に傾斜するように配置されている。The main flow of propellant gas from the first chamber 394 (eg, at least about 50%, and more typically at least about 70% of the total flow of propellant gas) is in the second chamber 418
(Referred to as "afterburner" for the reasons described above). The second chamber 418 of the gas generator housing 366 is connected to the first chamber 39 of the gas generator housing 366.
4, at least one propellant gas vent 416
The propellant gas vents 416 extend through the gas generator partition 390. As will be described in further detail below, the primary flow path for the pressurized medium present in the high pressure gas housing 354 to the air / safety bag 18 (see FIG. 1) is further directly connected into the second chamber 418. I have. In order to achieve sufficient mixing of the propellant gas flowing from the first chamber 394 into the second chamber 418 and the pressurized medium flowing into the second chamber 418 from the high pressure gas housing 354 (e.g. The propellant gas vent 416 is oriented to form a vortex (eg, a flow with at least a radial velocity component) within the second chamber 418 so as to remain within the second chamber 418 for a sufficient amount of time. It is possible. One way to create this vortex is to form the propellant gas vent 416 of the gas generator to extend substantially linearly, as shown in FIG. The vents 416 are arranged so as to be inclined to opposite sides in the corresponding plane.
【0098】ガス発生器ハウジング366の第二の室4
18は第一の室394に対してその長さ方向に沿って整
合され、かつガス発生器隔壁390によって第一の室3
94から分離されており、高圧ガス用ハウジング354
の一部はその外周にそって配置されている。第二の室4
18は中央ハウジング358の中間部分、ガス発生器隔
壁390及びガス発生器端部キャップ・アッセンブリ4
20によって形成されている。ガス発生器端部キャップ
・アッセンブリ420は中央ハウジング358に対して
適切に結合されており(例えば、溶接部454における
溶接による結合)、中央ハウジング358の上部は高圧
ガス用ハウジング354の上部に対して適切に結合され
ている(例えば、溶接部450における溶接による結
合)。第二の室418は静的状態において大量の加圧媒
質を有しているため、溶接部450,454は密閉シー
ルを形成することが好ましい。ガス発生器端部キャップ
・アッセンブリ420は少なくとも一つのガス発生器用
出口424(一つが図示されている)を有している。加
圧媒質を所望の時間までインフレータ350、特に第二
の室418内に適切に保持するための密閉シールを形成
すべく、第二の閉鎖ディスク428はガス発生器端部キ
ャップ・アッセンブリ420に対して適切に結合されて
いる(例えば、溶接部454における溶接による結
合)。The second chamber 4 of the gas generator housing 366
18 are aligned with the first chamber 394 along its length and are separated by a gas generator partition 390 into the first chamber 3.
94 and a housing 354 for high pressure gas.
Are arranged along its outer periphery. Second room 4
18 is an intermediate portion of the central housing 358, gas generator partition 390 and gas generator end cap assembly 4
20. The gas generator end cap assembly 420 is suitably coupled to the central housing 358 (eg, by welding at a weld 454), with the upper portion of the central housing 358 relative to the upper portion of the high pressure gas housing 354. Appropriately connected (for example, connection by welding at the welding portion 450). Since the second chamber 418 has a large amount of pressurized medium in a static state, the welds 450, 454 preferably form a hermetic seal. The gas generator end cap assembly 420 has at least one gas generator outlet 424 (one shown). To form a hermetic seal for properly holding the pressurized medium in the inflator 350, particularly the second chamber 418, for a desired time, the second closure disk 428 is attached to the gas generator end cap assembly 420. (For example, connection by welding at the welding portion 454).
【0099】第一の室394及び第二の室418の間の
連通により、推進剤グレイン404の燃焼によって形成
された推進ガス及び点火/ブースタ剤408の点火によ
って形成されたガスのうちの少なくとも一部は第二の室
418内に案内される。以下に詳述する制御に基づく第
二の室418内における急速な圧力増加により、第二の
閉鎖ディスク428は適切な時間に開放される。この結
果、インフレータ350からのガスの流れがディフュー
ザ458及びエア/安全バッグ18(図1参照)へと案
内される。エア/安全バッグ18(図1参照)へのあま
り破壊的でないガスの出力を提供すべく、ディフューザ
458は複数のディフューザ・ポート462を備えてい
る。ディフューザ458は、破断した閉鎖ディスクの破
片をインフレータ350内に保持することと、推進ガス
及び加圧媒質がエア/安全バッグ18(図1参照)へ向
けて通過する以前に同推進ガス及び加圧媒質の混合また
は反応を更に促進することのうちの少なくともいづれか
一方を達成すべくディフューザ・スクリーン(図示略)
を有することが可能である。The communication between the first chamber 394 and the second chamber 418 allows at least one of the propellant gas formed by the combustion of the propellant grains 404 and the gas formed by the ignition of the igniter / booster 408. The section is guided into the second chamber 418. Due to the rapid pressure build-up in the second chamber 418 based on the control detailed below, the second closing disc 428 is opened at the appropriate time. As a result, the gas flow from the inflator 350 is guided to the diffuser 458 and the air / safety bag 18 (see FIG. 1). The diffuser 458 includes a plurality of diffuser ports 462 to provide less disruptive gas output to the air / safety bag 18 (see FIG. 1). The diffuser 458 retains the broken closure disc debris within the inflator 350 and provides the propellant gas and pressurized medium before the propellant gas and pressurized medium pass into the air / safety bag 18 (see FIG. 1). A diffuser screen (not shown) to achieve at least one of mixing and / or further enhancing the reaction of the medium.
It is possible to have
【0100】第二の室418は高圧ガス用ハウジング3
54と連通している。これに関して、少なくとも一つ、
好ましくは複数のガス発生器用入口432は高圧ガス用
ハウジング354及び第二の室418の間の連通を提供
している。この結果、高圧ガス用ハウジング354内の
加圧媒質は第二の室418内へ適時に流入する。即ち、
特定のデザインまたは用途において、この特定のガスの
流動はその流動の方向を制御可能である。特に、バルブ
438は少なくとも一つ、好ましくは全てのガス発生器
用入口432に隣接して配置可能である。静的状態にお
いて、バルブ438がこの領域において高圧ガス用ハウ
ジング354を第二の室418から実際に分離する必要
はない。事実、大量の加圧媒質は、静的状態において第
二の室418内に保持されることが好ましく、密閉シー
ルでない接続はこのような供給を提供可能である。第二
の室418をガス発生器用入口432上において高圧ガ
ス用ハウジング354から分離しないバルブ438の一
つの形態は、ロール状をなす詰め金材料(例えば、0.
002インチ(約0.05mm)の厚さを備えたステン
レス鋼)である。カンチレバー接続をバルブ438及び
ガス発生器ハウジング366の内壁の間に使用可能であ
る。即ち、バルブ438の後部が中央ハウジング358
及び隔壁390の間に結合され、かつバルブ438の前
部が他と結合されていないためバルブ438は移動/偏
向が可能である。The second chamber 418 is a high pressure gas housing 3
It communicates with 54. In this regard, at least one,
Preferably, a plurality of gas generator inlets 432 provide communication between the high pressure gas housing 354 and the second chamber 418. As a result, the pressurized medium in the high-pressure gas housing 354 flows into the second chamber 418 in a timely manner. That is,
In a particular design or application, the flow of this particular gas can control the direction of its flow. In particular, valve 438 can be located adjacent at least one, and preferably all, gas generator inlets 432. In the static state, the valve 438 need not actually separate the high pressure gas housing 354 from the second chamber 418 in this region. In fact, large volumes of pressurized medium are preferably retained in the second chamber 418 in a static state, and a connection that is not hermetically sealed can provide such a supply. One form of valve 438 that does not separate the second chamber 418 from the high-pressure gas housing 354 over the gas generator inlet 432 is a roll-shaped filling material (eg, 0.
002 inches (about 0.05 mm). A cantilever connection can be used between the valve 438 and the inner wall of the gas generator housing 366. That is, the rear of the valve 438 is
And the valve 438 is movable / deflectable because it is coupled between the septum 390 and the front of the valve 438 is not coupled to the other.
【0101】バルブ438の形状は現在のものが好まし
いが、個々のプラグ438a,438b(図14
(A),(B))を各入口432内に配置することも可
能である。これらのプラグ438a,438bはテサー
439等(図14(B)のみに図示)によってインフレ
ータ350に連結されていることが望ましい。また、プ
ラグ438a,438bを可撓性部材433によって入
口432内に支持することが望ましい。プラグ438
a,438bは本明細書に記載の他のハイブリッドイン
フレータにも使用可能である。Although the current shape of the valve 438 is preferable, individual plugs 438a and 438b (FIG. 14)
(A), (B)) can be arranged in each entrance 432. These plugs 438a and 438b are preferably connected to the inflator 350 by a tether 439 or the like (shown only in FIG. 14B). Further, it is desirable that the plugs 438 a and 438 b be supported in the inlet 432 by the flexible member 433. Plug 438
a, 438b can also be used with the other hybrid inflators described herein.
【0102】以上のことから、高圧ガス用ハウジング3
54及びガス発生器362のそれぞれの内部に拡がる圧
力は静的状態においてほぼ均等であることが分かる。し
かし、動的状態または推進剤グレイン404の点火後に
おいて、インフレータ350の各室の圧力は所望の性能
を達成するために互いに異なる。推進剤グレイン404
に対する点火が実施された場合、推進ガスは第二の室4
18内の圧力を増加すべく少なくとも第二の室418内
に対する流入を開始する。インフレータ202が少なく
とも一つの抽気口400を有する場合、推進ガスの一部
は高圧ガス用ハウジング354内に流入するとともに、
同高圧ガス用ハウジング354内の圧力を増加させる。
第二の室418内における圧力増加速度は高圧ガス用ハ
ウジング354内における圧力増加速度より更に早いこ
とが好ましい。この圧力増加速度の差は第二の室418
及び高圧ガス用ハウジング354のそれぞれに対して推
進ガスが流入することと、それらの相対的な容量差に基
づいて生じる。この圧力差によりバルブ438は同バル
ブ438に対して整合したガス発生器ハウジング366
の内壁の一部分に向けて押圧される。この結果、高圧ガ
ス用ハウジング354は、ガス発生器用入口432が遮
断されることにより第二の室418から隔離される。前
記のバルブ320のカンチレバー接続はこのバルブ32
0の移動を可能にする。第二の室418内の圧力が所定
の圧力値まで到達した場合、流体圧力は第二の閉鎖ディ
スク428を開放、破断または破壊する。この結果、デ
ィスク428の開放によりガス発生器362からディフ
ューザ458及びエア/安全バッグ18(図1参照)へ
のガスの流れが形成される。As described above, the high pressure gas housing 3
It can be seen that the pressure spreading inside each of 54 and gas generator 362 is approximately equal in the static state. However, in the dynamic state or after ignition of the propellant grains 404, the pressure in each chamber of the inflator 350 is different from each other to achieve the desired performance. Propellant grain 404
When the ignition is performed on the second chamber 4
Begin flow into at least the second chamber 418 to increase the pressure in 18. When the inflator 202 has at least one bleed port 400, a part of the propellant gas flows into the high-pressure gas housing 354, and
The pressure in the high-pressure gas housing 354 is increased.
The rate of pressure increase in the second chamber 418 is preferably faster than the rate of pressure increase in the high-pressure gas housing 354. The difference in the rate of pressure increase is the second chamber 418
And the high-pressure gas housing 354 due to the flow of the propellant gas and their relative volume differences. This pressure differential causes valve 438 to have a matched gas generator housing 366 with valve 438.
Is pressed against a part of the inner wall of the. As a result, the high-pressure gas housing 354 is isolated from the second chamber 418 by blocking the gas generator inlet 432. The cantilever connection of valve 320 is
0 movement is possible. If the pressure in the second chamber 418 reaches a predetermined pressure value, the fluid pressure will open, break or break the second closure disc 428. As a result, the opening of disk 428 creates a flow of gas from gas generator 362 to diffuser 458 and air / safety bag 18 (see FIG. 1).
【0103】バルブ438は特定のデザインまたは用途
においてエア/安全バッグ18(図1参照)へのガスの
流れを適時に形成することを許容する。特に特定のデザ
インにおいて、バルブ438を使用することにより第二
の閉鎖ディスク428を適時に開放し得る速度にて第二
の室418を急速に加圧可能である。インフレータ35
0がバルブ438を有しない場合、推進ガスは第二の室
418から高圧ガス用ハウジング354内に流入する。
この場合、第二の室418の内部圧力が第二の閉鎖ディ
スク428を破断し得る圧力値まで増加するのに更に長
い時間を要する。しかし、第二の室418を使用するこ
とにより更に小さな加圧室が提供され、これによりエア
/安全バッグ18(図1参照)へのガスの流動を開始す
るために要する時間が削減される。以下に詳述するよう
に、特定のデザインにおいて第二の室418の容積を十
分に小さくすることと、バルブ438を使用しなくても
満足できる動作を達成できるように推進剤及び加圧媒質
を選択することのうちの少なくとも一方を実施可能であ
る(例えば、第二の室418内における急速加圧に作用
すべく推進剤グレイン404並びに点火/ブースタ剤4
18のうちの少なくとも一方の燃焼によって形成された
ガスの燃焼を利用することによって実施する)。The valve 438 allows for the timely formation of gas flow to the air / safety bag 18 (see FIG. 1) in a particular design or application. In particular, in certain designs, the use of valve 438 allows the second chamber 418 to be rapidly pressurized at a rate that allows the second closing disk 428 to be opened in a timely manner. Inflator 35
If the zero has no valve 438, the propellant gas flows from the second chamber 418 into the high pressure gas housing 354.
In this case, it takes a longer time for the internal pressure of the second chamber 418 to increase to a pressure value that can break the second closing disk 428. However, the use of the second chamber 418 provides a smaller pressurized chamber, which reduces the time required to initiate gas flow to the air / safety bag 18 (see FIG. 1). As will be described in more detail below, the volume of the second chamber 418 may be sufficiently small in certain designs, and the propellant and pressurized medium may be adjusted to achieve satisfactory operation without the use of the valve 438. At least one of the selections can be performed (e.g., propellant grains 404 and ignition / booster agent 4 to affect rapid pressurization in second chamber 418).
18 by utilizing the combustion of the gas formed by the combustion of at least one of 18).
【0104】バルブ438はエア/安全バッグ18(図
1参照)へのガスの流れを形成すべく第二の閉鎖ディス
ク428が開放された後において、その配置位置を維持
し、かつ、これによってガス発生器用入口432を特定
の時間にわたって遮断する。しかし、特定の圧力差が高
圧ガス用ハウジング354及び第二の室418の間に形
成された場合、バルブ438の上部自由端はガス発生器
用入口432を露出すべくこの圧力差がもたらす押圧力
によって移動される。この結果、高圧ガス用ハウジング
354から第二の室418内へのガスの流動が開始され
る。バルブ438の下端はガス発生器ハウジング366
に対して結合された状態に維持される。バルブ438が
ロール状をなす詰め金材料から形成された場合、バルブ
438は中心軸352に向かって半径方向に沿って内側
へ移動するか、またはガス発生器用入口432に対して
半径方向に整合された領域内にバルブ438を陥入させ
ることにより、そこを通る所望のガスの流れを許容す
る。The valve 438 maintains its position after the second closure disk 428 is opened to create a flow of gas to the air / safety bag 18 (see FIG. 1), and thereby maintains the gas position. The generator inlet 432 is shut off for a specified time. However, if a particular pressure differential is created between the high pressure gas housing 354 and the second chamber 418, the upper free end of the valve 438 will be forced by this pressure differential to expose the gas generator inlet 432. Be moved. As a result, the flow of gas from the high-pressure gas housing 354 into the second chamber 418 is started. The lower end of the valve 438 is located at the gas generator housing 366.
Is maintained in a coupled state. If the valve 438 is formed from a rolled fill material, the valve 438 may move radially inward toward the central axis 352 or may be radially aligned with the gas generator inlet 432. The valve 438 is recessed into the defined area to allow the desired gas flow therethrough.
【0105】急速加圧によって第二の閉鎖ディスク42
8が破断された後での第二の室418の主な働きは、推
進ガス及び加圧媒質がエア/安全バッグ18(図1参
照)へ吐出される以前に、同推進ガス及び加圧媒質の効
果的な混合を提供または許容することである。前記の種
類の推進剤組成物(例えば、ガンタイプ推進剤、混成推
進剤)及び前記の種類の加圧媒質(例えば、少なくとも
一種類の不活性ガスを含むものに代表される不活性流体
及び酸素の混合物)が使用された場合、この混合は顕著
な効果(例えば、毒性を軽減することと、更なる燃焼及
びそれに関連した膨脹能力の増加により推進剤の総量を
削減することを含む)を提供すべく推進ガスの更なる燃
焼をもたらす。この場合、第二の室418はアフターバ
ーナーとして更に特徴づけられる。好ましくは推進ガス
及び点火/ブースタ剤によって形成されたガスの全燃焼
の少なくとも約99%、更に好ましくはこのような燃焼
の約100%がインフレータ350内において発生す
る。これはエア/安全バッグ18(図1参照)に対する
損傷の危険性を軽減する。The second closing disk 42 is formed by rapid pressurization.
The main function of the second chamber 418 after the breakage of the propellant gas and pressurized medium is before the propellant gas and pressurized medium are discharged into the air / safety bag 18 (see FIG. 1). To provide or tolerate effective mixing of Propellant compositions of the type described above (e.g., gun-type propellants, hybrid propellants) and pressurized media of the type described above (e.g., an inert fluid and oxygen, represented by at least one inert gas). If used, this mixture provides a significant effect (including, for example, reducing toxicity and reducing the total amount of propellant by further burning and increasing the expansion capacity associated therewith). This results in further combustion of the propellant gas. In this case, the second chamber 418 is further characterized as an afterburner. Preferably, at least about 99% of the total combustion of the gas formed by the propellant gas and the igniter / booster agent occurs in the inflator 350, and more preferably about 100% of such combustion. This reduces the risk of damage to the air / safety bag 18 (see FIG. 1).
【0106】運転席側への使用に課せられた制約によ
り、アフターバーナーとしての機能を提供するためにイ
ンフレータ202において使用したような“長い”第二
の室418を使用することは実用的でない。運転席側に
インフレータ350を使用する際における、“短い”第
二の室418の使用を補うべく、第二の室418内にお
ける推進ガス及び加圧媒質の混合を更に高めることが可
能であり、この混合は加圧媒質及び推進ガスの混合を促
進するための高圧ガスハウジング354から第二の室4
18へのガスの流れ(主に加圧媒質、或いは大量の推進
ガス及び/または点火/ブースタ剤の点火によって形成
されたガス)に渦流を導入することにより実現し得る。
これは、推進ガス及び加圧媒質を化学的に反応させるた
めに第二の室418内における同推進ガス及び加圧媒質
の存在時間を増加させる。Due to the restrictions imposed on the driver side use, it is not practical to use a "long" second chamber 418 as used in inflator 202 to provide afterburner functionality. It is possible to further enhance the mixing of the propellant gas and the pressurized medium in the second chamber 418 to supplement the use of the "short" second chamber 418 when using the inflator 350 on the driver side, This mixing is performed by the high pressure gas housing 354 to promote mixing of the pressurized medium and the propellant gas from the second chamber 4.
This may be achieved by introducing a vortex into the gas flow to 18 (primarily a pressurized medium, or a large amount of propellant gas and / or gas formed by ignition of the ignition / booster agent).
This increases the residence time of the propellant gas and pressurized medium in the second chamber 418 to chemically react the propellant gas and pressurized medium.
【0107】前記の渦流を形成する一つの方法として
は、図9に示すように一般的に直線状に延びるガス発生
器用入口432を実質的に水平方向に拡がる基準面内に
配置し、これらの入口432の中心軸が図9に示すよう
にインフレータ350の長さ方向に延びる中心軸352
を通過しないように配向することによって実現可能であ
る。即ち、実質的に直線状に延びる入口432は、第二
の室418及び高圧ガス用ハウジング354を接続する
ために長さ方向に延びる中心軸352から半径方向に沿
って外側に向かって延びることがない。これに代わっ
て、任意の入口432の一部は一つの半径方向に延びる
線上に配置され、任意の入口432の別の部分は別の半
径方向に延びる線上に配置されている。この場合、高圧
ガス用ハウジング354から第二の室内418へのガス
の流れは、一般的に図9に示す矢印Aの方向に沿って形
成される。推進ガス及び流入する加圧媒質の更なる混合
を実施するために、図9及び図10に示す推進ガス用通
気口416は、ガス発生器用入口432が更に第二の室
418の内部と接する部分に向くように形成することが
できる。インフレータ350の任意のデザインの寸法は
変更可能である。特に、インフレータ350の各室の容
量はインフレータの用途に応じて異なる。例えば、イン
フレータハウジング全体の容量は約50cm3 から約1
50cm3 、第一の室394の容量は約5cm3 から約
15cm3 、及び第二の室418の容量は約1cm3 か
ら約20cm3 である。また、本発明の原理を示すため
に一実施例におけるその寸法を以下に例示する。1)イ
ンフレータ350の直径は約3.25インチ(約8.2
6cm)である。2)中央ハウジング358の高さは約
1.6インチ(約4.06cm)である。3)高圧ガス
用ハウジング354の高さは約1.2インチ(約3.0
5cm)である。4)高圧ガス用ハウジング354の内
部容積は約5立方インチ(約82立方センチメートル)
である。5)ガス発生器ハウジング366のうちの第一
の室394の内部容積は約7ccである。6)ガス発生
器ハウジング366の第二の室418の内部容積は約2
ccである。7)インフレータ350は約1.5mmの
直径を備えた二つの抽気口400を有している。8)イ
ンフレータ350は約2mmの直径を備えた二つの推進
ガス用通気口416を有している。9)推進剤グレイン
404の総重量は約3.5gであり、同推進剤グレイン
はRDX、CA、TMETN及び安定剤を有する前記の
種類の組成物を含む。10)高圧ガス用ハウジング35
4内の静圧は約4,000psiであり、高圧ガス用ハ
ウジング354内には約40gの加圧媒質が含まれてお
り、同加圧媒質の85%(モルパーセント)はアルゴン
であり、15%(モルパーセント)は酸素である。1
1)インフレータ350は軟鋼から形成されている。1
2)高圧ガス用ハウジング354の壁の肉厚は約0.0
75インチ(1.91mm)であり、かつ圧力割合(Pr
essure rating)(破壊)は約18,000psiであ
る。13)中央ハウジング358の壁の肉厚は約0.0
625インチ(1.59mm)である。14)インフレ
ータ350の総重量は約400gである。One way to form the vortex is to arrange a generally linear gas generator inlet 432 in a substantially horizontally extending reference plane as shown in FIG. The central axis of the inlet 432 extends in the longitudinal direction of the inflator 350 as shown in FIG.
Can be realized by orienting them so as not to pass through. That is, the substantially linearly extending inlet 432 may extend radially outward from a longitudinally extending central axis 352 to connect the second chamber 418 and the high pressure gas housing 354. Absent. Alternatively, a portion of any of the inlets 432 is located on one radially extending line, and another portion of any of the inlets 432 is located on another radially extending line. In this case, the flow of gas from the high-pressure gas housing 354 to the second chamber 418 is generally formed along the direction of arrow A shown in FIG. In order to carry out further mixing of the propellant gas and the incoming pressurized medium, the propellant gas vent 416 shown in FIGS. 9 and 10 is provided at the point where the gas generator inlet 432 further contacts the interior of the second chamber 418. Can be formed. The dimensions of any design of the inflator 350 can be changed. In particular, the capacity of each chamber of the inflator 350 differs depending on the use of the inflator. For example, the volume of the entire inflator housing is from about 50 cm 3 to about 1
50 cm 3, the capacity of the first chamber 394 is about 5 cm 3 to about 15cm 3, and the capacity of the second chamber 418 is about 1 cm 3 to about 20 cm 3. In order to show the principle of the present invention, its dimensions in one embodiment are exemplified below. 1) The diameter of the inflator 350 is about 3.25 inches (about 8.2
6 cm). 2) The height of the central housing 358 is about 1.6 inches (about 4.06 cm). 3) The height of the high-pressure gas housing 354 is about 1.2 inches (about 3.0 inches).
5 cm). 4) The internal volume of the high pressure gas housing 354 is about 5 cubic inches (about 82 cubic centimeters)
It is. 5) The interior volume of the first chamber 394 of the gas generator housing 366 is about 7 cc. 6) The interior volume of the second chamber 418 of the gas generator housing 366 is about 2
cc. 7) The inflator 350 has two bleed ports 400 having a diameter of about 1.5 mm. 8) The inflator 350 has two propellant gas vents 416 with a diameter of about 2 mm. 9) The total weight of propellant grains 404 is about 3.5 g, and the propellant grains include a composition of the type described above with RDX, CA, TMETN and stabilizers. 10) High pressure gas housing 35
4 has a static pressure of about 4,000 psi, and the high-pressure gas housing 354 contains about 40 g of pressurized medium, 85% (mole percent) of the pressurized medium is argon, Percent (mol percent) is oxygen. 1
1) The inflator 350 is made of mild steel. 1
2) The wall thickness of the high-pressure gas housing 354 is about 0.0
75 inches (1.91 mm) and a pressure ratio (Pr
The essure rating is about 18,000 psi. 13) The wall thickness of the central housing 358 is about 0.0
625 inches (1.59 mm). 14) The total weight of the inflator 350 is about 400 g.
【0108】インフレータ350の動作を図11A〜図
11Cに基づいて詳述する。図11Aに示すように、適
切な信号が検出器/センサー14(図1参照)から送信
された場合、点火アッセンブリ374は活性化され、同
点火アッセンブリ374は第一の閉鎖ディスク378を
破断し、かつ点火/ブースタ剤408の点火を実施す
る。次いで、点火/ブースタ剤408の点火により推進
剤グレイン404が点火される。推進剤グレイン404
の燃焼により第一の室394内に推進ガスが形成され、
同推進ガスはガス発生器ハウジング366の第二の室4
18及び高圧ガス用ハウジング354内に流入し、かつ
そこで加圧媒質と混合される。高温推進ガスが第一の室
394内に存在することと、同高温推進ガスが第二の室
418及び高圧ガス用ハウジング354内に流入するこ
とにより、これらの容器内の圧力も増加する。The operation of the inflator 350 will be described in detail with reference to FIGS. 11A to 11C. As shown in FIG. 11A, when an appropriate signal is transmitted from the detector / sensor 14 (see FIG. 1), the ignition assembly 374 is activated, and the ignition assembly 374 ruptures the first closure disk 378, Further, ignition of the ignition / booster agent 408 is performed. The propellant grains 404 are then ignited by the ignition of the ignition / booster agent 408. Propellant grain 404
Propellant gas is formed in the first chamber 394 by the combustion of
The propellant gas is supplied to the second chamber 4 of the gas generator housing 366.
18 and into the high pressure gas housing 354, where it is mixed with the pressurized medium. The presence of the hot propellant gas in the first chamber 394 and the flow of the hot propellant gas into the second chamber 418 and the high-pressure gas housing 354 also increase the pressure in these vessels.
【0109】第二の閉鎖ディスク428を適時に破断
し、これによってエア/安全バッグ18(図1参照)へ
のガスの流動を開始するために、第二の室418及び高
圧ガス用ハウジング354内への高温推進ガスの流入
と、第二の室418及び高圧ガス用ハウジング354の
各容量とに基づいて第二の室418内における圧力増加
速度が高圧ガス用ハウジング354内における圧力増加
速度を更に上回るように設計されている。図11Aに示
すように、この圧力差はこの領域内において高圧ガス用
ハウジング354を第二の室418から分離すべくバル
ブ438をガス発生器ハウジング366の内壁に向けて
押圧する。これによって推進ガスと反応する加圧媒質の
供給が停止されるため、高圧ガスハウジング354及び
第二の室418間の連通を形成する以前の静的状態にお
ける第二の室418内の加圧媒質の総量は、第二の室4
18内に流入した推進ガスと反応するのに十分な量であ
ることを要する。In order to break the second closure disc 428 in a timely manner, thereby starting the flow of gas to the air / safety bag 18 (see FIG. 1), the second chamber 418 and the high pressure gas housing 354 The rate of pressure increase in the second chamber 418 further increases the rate of pressure increase in the high-pressure gas housing 354 based on the flow of the high-temperature propellant gas into the second chamber 418 and the capacity of the second chamber 418 and the high-pressure gas housing 354. Designed to exceed. As shown in FIG. 11A, this pressure difference urges valve 438 against the inner wall of gas generator housing 366 to separate high pressure gas housing 354 from second chamber 418 in this region. This stops the supply of the pressurized medium that reacts with the propellant gas, so that the pressurized medium in the second chamber 418 in a static state prior to establishing communication between the high pressure gas housing 354 and the second chamber 418 The total amount of the second room 4
It must be sufficient to react with the propellant gas flowing into 18.
【0110】図11Bに示すように、第二の室418内
の圧力が所定の圧力値に到達した場合、この圧力により
第二の閉鎖ディスク428が破断され、これによってガ
ス発生器用出口424を通過してディフューザ458及
びエア/安全バッグ18(図1参照)へと流入するガス
の流動が形成される。しかし、バルブ438はガス発生
器用入口432を閉鎖することにより、高圧ガス用ハウ
ジング354から第二の室418内へガスが直接流入す
ることを阻害し続ける。特定の圧力差が高圧ガス用ハウ
ジング354及び第二の室418の間に形成された後、
この圧力差によりバルブ438は、高圧ガス用ハウジン
グ354から第二の室418へ向かう加圧媒質の流動を
形成すべくガス発生器用入口432から離間する方向に
移動または偏向される。例えば、ここに示すバルブ43
8の構造(ロール状をなす詰め金材料など)により、一
方向チェック・バルブ438は前記の圧力差によって少
なくともガス発生器用入口432に対して隣接または整
合する領域内へ陥入する。前記のように第一の室394
を通って第二の室418内に継続的に流入する加圧媒質
及び推進ガスの混合を促進するために、第二の室418
内への加圧媒質及び推進ガスの流動は渦流をなし得る。
これにより加圧媒質及び推進ガスがエア/安全バッグ1
8(図1参照)内へ供給される以前に同加圧媒質及び推
進ガスの混合物が第二の室418内において保持される
時間を増加し得る。As shown in FIG. 11B, when the pressure in the second chamber 418 reaches a predetermined pressure value, this pressure breaks the second closing disk 428, thereby passing through the gas generator outlet 424. Thus, a flow of gas flowing into the diffuser 458 and the air / safety bag 18 (see FIG. 1) is formed. However, valve 438 closes gas generator inlet 432, thereby continuing to inhibit direct flow of gas from high pressure gas housing 354 into second chamber 418. After a certain pressure difference is formed between the high pressure gas housing 354 and the second chamber 418,
This pressure differential causes valve 438 to move or deflect away from gas generator inlet 432 to create a flow of pressurized medium from high pressure gas housing 354 toward second chamber 418. For example, the valve 43 shown here
With the structure of FIG. 8 (such as a roll of filling material), the one-way check valve 438 is recessed into the area adjacent or aligned with at least the gas generator inlet 432 due to the pressure differential. First chamber 394 as described above
Second chamber 418 to facilitate mixing of the pressurized medium and the propellant gas that continuously flow into the second chamber 418 through the second chamber 418.
The flow of the pressurized medium and the propellant gas into it may be vortex.
This allows the pressurized medium and the propellant gas to flow through the air / safety bag 1
8 (see FIG. 1) may increase the time that the mixture of pressurized medium and propellant gas is held in the second chamber 418 before being fed into the second chamber 418.
【0111】図12は類似した大きさ及び特性を備えた
前記実施例の試験モデルに関する複数の圧力曲線を示し
ている。これらの曲線は以下に詳述するように図13に
示す曲線とほぼ同一である。初期におけるインフレータ
350内の静圧は約4,000psiである。時間T1
(約5ミリ秒)において、インフレータ350を活性化
し、かつ推進剤グレイン404に点火した。この際、推
進剤グレイン404の点火によって形成された推進ガス
により、第一の室394、高圧ガス用ハウジング354
及び第二の室418のそれぞれの内部圧力が増加した。
第一の室394及び第二の室418内の最大圧力は時間
T2において形成され、同時点において第二の閉鎖ディ
スク428の破断が生じた。時間T2(活性化の約1ミ
リ秒後)において、第一の室394内の圧力は4,00
0psiの静的状態から約10,000psiまで増加
し、第二の室418内の圧力は4,000psiの静的
状態から約7,000psiまで増加し、更に高圧ガス
用ハウジング354内の圧力は4,000psiの静的
状態から約4,500psiまで増加した。FIG. 12 shows a plurality of pressure curves for the test model of the previous embodiment with similar dimensions and characteristics. These curves are substantially identical to the curves shown in FIG. 13 as described in detail below. The initial static pressure in the inflator 350 is about 4,000 psi. Time T1
At (about 5 ms), the inflator 350 was activated and the propellant grains 404 were ignited. At this time, the first chamber 394 and the high-pressure gas housing 354 are formed by the propellant gas generated by the ignition of the propellant grains 404.
And the internal pressure of each of the second chambers 418 has increased.
The maximum pressure in the first chamber 394 and the second chamber 418 was established at time T2, at which point the second closure disk 428 broke. At time T2 (about 1 ms after activation), the pressure in the first chamber 394 is 4,000
From a static state of 0 psi to about 10,000 psi, the pressure in the second chamber 418 increases from a static state of 4,000 psi to about 7,000 psi and the pressure in the high pressure gas It increased from a static state of 2,000 psi to about 4,500 psi.
【0112】第二の閉鎖ディスク428が開放された
後、第二の室418内の圧力は低下した。時間T3で
は、高圧ガス用ハウジング354及び第二の室418の
間の圧力差はバルブ438を開放し、これによってガス
発生器用入口432を露出させるのに十分な値に達し
た。この結果、第二の室418内の圧力は再度増加し
た。即ち、時間T3の経過後に、高圧ガス用ハウジング
354及び第一の室394から第二の室418へガスが
流動した。第二の室418内の圧力は時間T4において
約4,750psiの最大値まで増加し、その後同圧力
は低下した。この時間は高圧ガス用ハウジング354内
に約5,000psiの最大圧力が形成された時間とほ
ぼ一致した。この際、インフレータ350内において生
じる圧力増加は高圧ガス用ハウジング354よりもガス
発生器362内に主に集中された。この結果、高圧ガス
用ハウジング354の壁の肉厚を前記のように減少させ
得る。更に、第二の室418の内部圧力が比較的一定
(4000〜4600psiの間で推移するのみ)なた
め、エア/安全バッグ18(図1参照)に対して所望の
出力を提供可能である。After the second closing disk 428 was opened, the pressure in the second chamber 418 decreased. At time T3, the pressure difference between the high pressure gas housing 354 and the second chamber 418 has reached a value sufficient to open the valve 438, thereby exposing the gas generator inlet 432. As a result, the pressure in the second chamber 418 increased again. That is, after the elapse of the time T3, the gas flowed from the high-pressure gas housing 354 and the first chamber 394 to the second chamber 418. The pressure in the second chamber 418 increased to a maximum of about 4,750 psi at time T4, after which the pressure decreased. This time substantially coincided with the time at which a maximum pressure of about 5,000 psi was built up in the high pressure gas housing 354. At this time, the pressure increase generated in the inflator 350 was mainly concentrated in the gas generator 362 rather than in the high-pressure gas housing 354. As a result, the wall thickness of the high-pressure gas housing 354 can be reduced as described above. Further, the internal pressure of the second chamber 418 is relatively constant (only varies between 4000 and 4600 psi), so that the desired output can be provided to the air / safety bag 18 (see FIG. 1).
【0113】前記のように特定のデザインにおいて、イ
ンフレータ350はバルブ438の使用を除いて前記の
ような構成とすることができる。これは前記の種類の推
進剤及び加圧媒質の使用により実現でき、同推進剤は第
二の室324内において酸化加圧媒質(例えば、アルゴ
ン及び窒素など一種類以上の不活性ガスを含むものなど
に代表される不活性流体と酸素の複合体からなる酸化加
圧媒質)と混合することにより更に第二の室418内で
の燃焼が可能な推進ガスを形成する。この場合、第二の
室418内において生じる推進ガスの“第二の”燃焼
と、点火/ブースタ剤408の点火によって形成された
ガスの第二の燃焼とは、バルブ438を必要としない程
に十分な圧力増加または圧力増加速度をもたらす。例え
ば、インフレータ350を活性化した後に第二の室41
8内において発生する第二の燃焼は、圧力増加または圧
力増加速度の少なくとも約30%を占め、最大で約50
%を占めることも可能である。この場合、第二の室41
8内における化学反応を利用して急速加圧による流動の
開始を実現可能であり、これによりバルブ438の必要
性が軽減される。As described above, in certain designs, inflator 350 may be configured as described above, except for the use of valve 438. This can be achieved by the use of a propellant and a pressurized medium of the type described above, which propellant in the second chamber 324 includes an oxidized pressurized medium (e.g., containing one or more inert gases such as argon and nitrogen). By mixing with an inert fluid and an oxidizing pressurized medium composed of a composite of oxygen (typified by an oxygen fluid), a propellant gas that can be further combusted in the second chamber 418 is formed. In this case, the “second” combustion of the propellant gas occurring in the second chamber 418 and the second combustion of the gas formed by the ignition of the igniter / boost agent 408 is such that valve 438 is not required. Produces a sufficient pressure increase or rate of pressure increase. For example, the second chamber 41 after activating the inflator 350
The second combustion occurring within 8 accounts for at least about 30% of the pressure increase or rate of pressure increase, up to about 50%.
%. In this case, the second chamber 41
The initiation of flow by rapid pressurization can be realized using the chemical reaction in 8, which reduces the need for valve 438.
【0114】図13はバルブ438を除いた前記の構造
を備えたインフレータ350における第一の室394、
第二の室418及び高圧ガス用ハウジング354、並び
にエア/安全バッグ18(図1参照)を示す固定壁を備
えた容器のそれぞれの内部圧力を表した圧力曲線を示し
ている。図12及び図13の比較から明らかなように、
バルブ438を使用しなくても同等の性能を実現するこ
とができる。これは第二の閉鎖ディスク428を開放す
べく第二の室418内における急速加圧を行うために第
二の室418内でのガスの燃焼を提供する特定の種類の
推進剤及び加圧媒質を使用したことに基本的に起因す
る。FIG. 13 shows a first chamber 394 in the inflator 350 having the above-described structure except for the valve 438.
FIG. 4 shows a pressure curve representing the internal pressure of each of the second chamber 418 and the housing for high pressure gas 354 and the container with the fixed wall showing the air / safety bag 18 (see FIG. 1). As is clear from the comparison between FIG. 12 and FIG.
Equivalent performance can be achieved without using the valve 438. This is a particular type of propellant and pressurized medium that provides combustion of gas in the second chamber 418 to provide rapid pressurization in the second chamber 418 to open the second closure disk 428. This is basically caused by using.
【0115】図15は本発明のハイブリッドインフレー
タの変形例を示す。この変形例のインフレータは図5の
インフレータに類似した構成を備えているため、その類
似点については同一の符号を引用してその説明を省略
し、図5のインフレータとの相違点について以下に説明
する。FIG. 15 shows a modification of the hybrid inflator of the present invention. Since the inflator of this modified example has a configuration similar to that of the inflator of FIG. 5, the similarities are referred to by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Differences from the inflator of FIG. 5 are described below. I do.
【0116】第一の室501は第二の室502よりも大
きな内径を備えている。第二の室502の長さは図5の
第二の室324よりも大幅に短く設定されている。従っ
て、第二の室502は第一の室501に比べて、極めて
小さな容量を有する。この実施例における第二の室50
2の容量は第一の室501の容量の約20分の1であ
る。The first chamber 501 has a larger inner diameter than the second chamber 502. The length of the second chamber 502 is set to be significantly shorter than that of the second chamber 324 of FIG. Therefore, the second chamber 502 has a much smaller capacity than the first chamber 501. Second chamber 50 in this embodiment
The capacity of the second chamber 501 is about 1/20 of the capacity of the first chamber 501.
【0117】伝火チューブ503は第一の室501の軸
線上に配置され、イニシエータ228とアスピレータノ
ズル274とを接続している。伝火チューブ503は中
空状をなし、その周壁に複数の通気孔504を備えてい
る。従って、前記伝火チューブ503及びアスピレータ
ノズル274によって第一の室501が第二の室502
に連通している。(例えば、それはイニシエータ228
とディスク290との間において軸方向の通路外に固体
のプロペラントを保持することを補助する。)また、第
一閉鎖ディスク236はイニシエータ228と第一の室
501との間の通路507を常には閉鎖している。The transmission tube 503 is arranged on the axis of the first chamber 501, and connects the initiator 228 and the aspirator nozzle 274. The transmission tube 503 has a hollow shape, and has a plurality of ventilation holes 504 on the peripheral wall thereof. Therefore, the first chamber 501 is divided into the second chamber 502 by the heat transfer tube 503 and the aspirator nozzle 274.
Is in communication with (For example, it is the initiator 228
Assists in retaining solid propellant outside the axial passage between the disk and the disk 290. Also, the first closing disk 236 always closes the passage 507 between the initiator 228 and the first chamber 501.
【0118】第二の室502はアフターバーナーパイプ
505によって出口286に接続されている。第二の室
502及びアスピレータノズル274の近傍に配置され
た第二閉鎖ディスク290はパイプ505を介して出口
286を常には閉鎖している。The second chamber 502 is connected to the outlet 286 by an afterburner pipe 505. A second closing disk 290 located near the second chamber 502 and the aspirator nozzle 274 always closes the outlet 286 via the pipe 505.
【0119】抽気口262は第一の室501と高圧ガス
用ハウジング204の内部とを連通している。入口31
6は第二の室502に設けられ、静的状態においては、
バルブ320が第二の室502の内壁に密着していない
ので、開放されている。The bleed port 262 communicates the first chamber 501 with the inside of the high-pressure gas housing 204. Entrance 31
6 is provided in the second chamber 502, and in a static state,
Since the valve 320 is not in close contact with the inner wall of the second chamber 502, it is open.
【0120】従って、静的状態においては、アスピレー
タノズル274、伝火チューブ503、入口316及び
抽気口262によって、高圧ガス用ハウジング204、
第一の室501及び第二の室502の内部の圧力がほぼ
均一に保たれている。この状態で、イニシエータ228
の作動されると、第一閉鎖ディスク236が破壊され、
かつ推進剤258が燃焼される。推進剤から生じる燃焼
ガスは第一の室501内の圧力を高めた後、伝火チュー
ブ503及びアスピレータノズル274を介して第二の
室502内の圧力を高める。その圧力はバルブ320を
第二の室502の壁に向かって移動させ、入口316を
閉鎖させる。そして、燃焼ガスはアスピレータノズル2
74からパイプ505内に噴射され、第二の閉鎖ディス
ク290を破壊する。Accordingly, in the static state, the high-pressure gas housing 204, the aspirator nozzle 274, the firing tube 503, the inlet 316, and the bleed port 262 are
The pressures inside the first chamber 501 and the second chamber 502 are kept substantially uniform. In this state, the initiator 228
Is activated, the first closing disc 236 is broken,
And the propellant 258 is burned. The combustion gas generated from the propellant increases the pressure in the first chamber 501, and then increases the pressure in the second chamber 502 via the transfer tube 503 and the aspirator nozzle 274. The pressure causes valve 320 to move toward the wall of second chamber 502, closing inlet 316. And the combustion gas is aspirator nozzle 2
Injected from 74 into the pipe 505, destroying the second closure disc 290.
【0121】すると、第二の室502内の圧力が一時的
に低下し、バルブ320が入口316を開放する。よっ
て、加圧媒質は入口316を通って第二の室502、並
びにパイプ505内に進入する。その後、加圧媒質中の
酸素は第二の室502並びにパイプ505内において燃
焼ガス中の一酸化炭素及び水素と化学的に反応して、二
酸化炭素及び水に変換される。これらの高圧の二酸化炭
素、水、及び加圧媒質中のアルゴンは出口286を通
り、ディフューザ508からエアバッグ(図示略)に供
給されて、エアバッグを膨張させる。Then, the pressure in the second chamber 502 temporarily decreases, and the valve 320 opens the inlet 316. Thus, the pressurized medium enters the second chamber 502 as well as the pipe 505 through the inlet 316. Thereafter, the oxygen in the pressurized medium chemically reacts with carbon monoxide and hydrogen in the combustion gas in the second chamber 502 and the pipe 505 to be converted into carbon dioxide and water. These high-pressure carbon dioxide, water, and argon in the pressurized medium pass through the outlet 286 and are supplied from the diffuser 508 to an airbag (not shown) to inflate the airbag.
【0122】上記のように、この実施例では第二の室5
02が第一の室501に比べて小さく設定され、かつア
スピレータノズル274に近接して第二の閉鎖ディスク
290が配置されている。従って、図5及び図8に示す
インフレータと同様の作用効果を発揮することに加え、
第一及び第二の室501,502内における燃焼ガスの
圧力の増加が迅速に行われて、そのディスク290の破
壊を迅速に行うことができる。As described above, in this embodiment, the second chamber 5
02 is set smaller than the first chamber 501, and a second closing disk 290 is arranged near the aspirator nozzle 274. Therefore, in addition to exhibiting the same operation and effect as the inflator shown in FIGS. 5 and 8,
The pressure of the combustion gas in the first and second chambers 501 and 502 is rapidly increased, so that the disk 290 can be quickly destroyed.
【0123】また、第一の室501内に多数の通気孔5
04を備えた伝火チューブ503が配置されているた
め、各通気孔504を燃焼ガスが通過するときにその流
速を早めることができる。これは、ディスク290の早
期破壊を補助する。Further, a large number of air holes 5 are provided in the first chamber 501.
Since the heat transfer tube 503 provided with the fuel gas 04 is disposed, the flow velocity of the combustion gas when passing through each ventilation hole 504 can be increased. This assists in the early destruction of the disk 290.
【0124】尚、伝火チューブ503は図5の実施例に
も適用できる。また、図5、図8の実施例におけるアス
ピレータノズルの開口面積と、抽気口の開口面積の総和
とについては、第一の室へ加圧媒質を導くか、あるい
は、推進剤の燃焼ガスを加圧媒質側へ導くかによって、
どちらの面積を大きくするかを決定することができる。Incidentally, the fire tube 503 can be applied to the embodiment shown in FIG. Regarding the opening area of the aspirator nozzle and the sum of the opening areas of the bleed ports in the embodiments of FIGS. 5 and 8, the pressurized medium is introduced into the first chamber or the combustion gas of the propellant is added. Depending on whether it leads to the pressure medium side
It is possible to determine which area to increase.
【0125】表2は、図5,8,14に示す各インフレ
ータの物理的特性、すなわち本発明の特徴を示す。例え
ば、表2は推進剤グレイン、推進剤ガス及び加圧媒質の
数値範囲を示す。Table 2 shows the physical characteristics of each of the inflators shown in FIGS. 5, 8, and 14, that is, the features of the present invention. For example, Table 2 shows the numerical ranges for propellant grains, propellant gases and pressurized media.
【0126】[0126]
【表2】 表2に示す各特性値が下限値を下回ると、エア安全バッ
グを膨張させるのに十分な量のガスが得られない。ま
た、各特性値が上限値を上回ると、インフレータ全体を
十分に小型化することができなくなる。更に、本発明の
インフレータでは表2に示す推進剤の重量に関する条件
を備えることは必須である。しかし、他の特性について
は、必要に応じて適宜に選択可能である。[Table 2] If each of the characteristic values shown in Table 2 is below the lower limit, a sufficient amount of gas for inflating the air safety bag cannot be obtained. Further, when each characteristic value exceeds the upper limit value, the whole inflator cannot be sufficiently reduced in size. Further, in the inflator of the present invention, it is indispensable to provide the conditions regarding the weight of the propellant shown in Table 2. However, other characteristics can be appropriately selected as needed.
【0127】図16(A)は本発明を具体化した別の実
施態様におけるハイブリッドインフレータを示し、図1
の膨張式安全システム10に組み入れることが可能であ
る。インフレータ614はエア/安全バッグ18(図
1)に供給するための加圧媒質620を備えたシリンダ
型のインフレータハウジング622と、加圧媒質620
を膨張させるための推進ガスを発生してエア/安全バッ
グ18への流れを増大させるガス発生器624とを備え
る。FIG. 16A shows a hybrid inflator according to another embodiment of the present invention.
Can be incorporated into the inflatable safety system 10. The inflator 614 includes a cylindrical inflator housing 622 with a pressurized medium 620 for supplying the air / safety bag 18 (FIG. 1), and a pressurized medium 620.
A gas generator 624 that generates propellant gas to inflate the airbag and increases flow to the air / safety bag 18.
【0128】このインフレータ614は、車両のシート
やドアに装着され、車両に側方から衝撃が加わったとき
に、乗員を保護するために使用される(例えば、側方衝
撃インフレータ)。加圧媒質620はアルゴンなどの不
活性ガスと酸素とを含んでいる。The inflator 614 is mounted on a seat or a door of a vehicle, and is used to protect an occupant when a shock is applied to the vehicle from the side (for example, a side impact inflator). The pressurized medium 620 contains an inert gas such as argon and oxygen.
【0129】インフレータハウジング622の右端の開
口642にはガス発生器ハウジング644が溶接により
固定され、その一部がインフレータハウジング622内
に配置されている。ガス発生器ハウジング644の収容
室645内には燃焼時に推進ガスを発生する推進剤64
6が収容され、かつ、点火アッセンブリ648が装着さ
れている。ガス発生器ハウジング644及び点火アッセ
ンブリ648はインフレータハウジング622の軸線6
17上に配置されている。A gas generator housing 644 is fixed to the opening 642 at the right end of the inflator housing 622 by welding, and a part thereof is disposed in the inflator housing 622. A propellant 64 that generates a propellant gas during combustion is provided in a storage chamber 645 of the gas generator housing 644.
6 are accommodated, and an ignition assembly 648 is mounted. Gas generator housing 644 and ignition assembly 648 are aligned with axis 6 of inflator housing 622.
17.
【0130】前記推進剤646はニトラミン系であり、
例えば、約70重量%のRDX(ヘキサハイドロトリニ
トロトリアジン)、約5から約15重量%のセルロース
アセテート及び約5から約15重量%のGAP(グリシ
ジルジアジドポリマー)を含むものが望ましい。この推
進剤は燃焼時に一酸化炭素及び水素を含んだ可燃性ガス
を発生する。The propellant 646 is a nitramine type,
For example, those containing about 70% by weight RDX (hexahydrotrinitrotriazine), about 5 to about 15% by weight cellulose acetate and about 5 to about 15% by weight GAP (glycidyldiazide polymer) are desirable. This propellant generates a combustible gas containing carbon monoxide and hydrogen during combustion.
【0131】ガス発生器ハウジング644はその内端に
連通孔650を備え、その連通孔650は常には第一デ
ィスク652によって閉鎖されている。インフレータハ
ウジング622の左端開口625にはリング状のコネク
タ626が溶接により固定されている。コネクタ626
の左端の開口628にはキャップ状のディフューザ63
0が固定されている。ディフューザ630は周壁630
a及び頂壁630bを備え、その周壁630aには複数
の通気口632が形成されている。ディフューザ630
はインフレータハウジング622の軸線617上に配置
され、かつ、エア/安全バッグ18(図1)に接続され
ている。The gas generator housing 644 has a communication hole 650 at its inner end, and the communication hole 650 is always closed by the first disk 652. A ring-shaped connector 626 is fixed to the left end opening 625 of the inflator housing 622 by welding. Connector 626
The opening 628 at the left end of the cap has a cap-shaped diffuser 63.
0 is fixed. The diffuser 630 is a peripheral wall 630
a and a top wall 630b, and a plurality of ventilation holes 632 are formed in the peripheral wall 630a. Diffuser 630
Is located on the axis 617 of the inflator housing 622 and is connected to the air / safety bag 18 (FIG. 1).
【0132】前記コネクタ626の右端の開口はインフ
レータハウジング622の出口634を構成している。
その出口634には第二ディスク636が装着され、常
にはその出口634を閉鎖している。前記ディフューザ
630はこの出口634に連通する開口630cを備え
ている。また、この出口634を覆うように前記コネク
タ626には複数の通気口638を備えたキャップ64
0が装着されている。従って、インフレータハウジング
622の内部は常には2つのディスク636,652及
びインフレータハウジング622の周壁によって密閉さ
れている。また、第一ディスク652及び第二ディスク
636の破壊時には、連通孔650により、収容室64
5がインフレータハウジング622の内部に連通し、通
気口638により、インフレータハウジング622の内
部が出口634に連通する。The opening at the right end of the connector 626 forms an outlet 634 of the inflator housing 622.
A second disk 636 is mounted on the outlet 634, and the outlet 634 is always closed. The diffuser 630 has an opening 630c communicating with the outlet 634. The connector 626 is provided with a cap 64 having a plurality of vents 638 so as to cover the outlet 634.
0 is attached. Therefore, the inside of the inflator housing 622 is always sealed by the two disks 636 and 652 and the peripheral wall of the inflator housing 622. Further, when the first disk 652 and the second disk 636 are destroyed, the communication hole 650 causes the accommodation chamber 64 to break.
5 communicates with the inside of the inflator housing 622, and the inside of the inflator housing 622 communicates with the outlet 634 through a vent 638.
【0133】前記第一ディスク652と第二ディスク6
36との間の間隔は約20mmから約70mmであるこ
とが望ましい。この間隔が下限値を下回ると、エア/安
全バッグ18(図1)を膨張させるのに十分な量のガス
が得られず、上限値よりも大きいと、インフレータが十
分に小型化されない。前記インフレータハウジング62
2内の加圧媒質の量は、約40cm3 から約100cm
3 である。この加圧媒質620の量は上記の間隔と同様
の理由に基づいて設定される。より好ましくは、約50
cm3 から約90cm3 である。また、インフレータハ
ウジング622の内部は4000psi程度の高圧に保
たれている。The first disk 652 and the second disk 6
Desirably, the spacing between C.36 and C.36 is between about 20 mm and about 70 mm. If this interval is below the lower limit, not enough gas will be available to inflate the air / safety bag 18 (FIG. 1), and if it is greater than the upper limit, the inflator will not be sufficiently miniaturized. The inflator housing 62
The amount of pressurized medium in 2 is from about 40 cm 3 to about 100 cm
3 The amount of the pressurized medium 620 is set based on the same reason as the above-mentioned interval. More preferably, about 50
cm 3 to about 90 cm 3 . Further, the inside of the inflator housing 622 is maintained at a high pressure of about 4000 psi.
【0134】さて、前記検出器612からの信号に応じ
て点火アッセンブリ648が作動されると、推進剤64
6が燃焼して、可燃性ガスを発生する。このガスは一酸
化炭素及び水素を含有している。また、このガスはガス
発生器ハウジング644内の圧力を高め、第一ディスク
652を破壊する。すると、可燃性ガスは連通孔650
を通ってインフレータハウジング622内に流入し、そ
こで加圧媒質620と混合される。Now, when the ignition assembly 648 is operated according to the signal from the detector 612, the propellant 64
6 combusts to generate combustible gas. This gas contains carbon monoxide and hydrogen. This gas also increases the pressure in the gas generator housing 644 and destroys the first disk 652. Then, the flammable gas flows into the communication hole 650.
Flows into the inflator housing 622 where it is mixed with the pressurized medium 620.
【0135】加圧媒質620は酸素を含んでいる。この
酸素は可燃性ガス中の一酸化炭素及び水素と反応して二
酸化炭素及び水蒸気を生成する。前記可燃性ガスはイン
フレータハウジング622内の圧力を高め、その圧力が
通気口638を介して第二ディスク636に作用する。
すなわち、ガスはキャップ640の端部壁641の周り
を流れて、孔638に進入しなければならない。これ
は、ハウジング622内におけるより完全な燃焼を容易
にする。従って、キャップ640の端部壁641はいわ
ば推進剤トラップとして機能し、インフレータ614に
対する出口に配置されている。また、キャップ640の
端部壁641が軸線617上に配置されているため、第
一ディスク652を破壊した推進ガスが第二ディスク6
36に直接噴射されることが防止される。そして、その
推進ガスはハウジング622内の加圧媒質と十分に反応
してから、キャップ640の周壁における孔638を通
過して第二ディスク636に衝突する。従って、推進ガ
スに含まれる一酸化炭素が完全に酸化されて後、出口6
34を通過する。すると、第二ディスク636が破壊さ
れ、高圧の二酸化炭素、水蒸気、及び不活性ガスが出口
634及びディフューザ630の通気口632を通っ
て、エア/安全バッグ18(図1)に供給され、そのエ
ア/安全バッグ18(図1)を所定の時間内に所定量だ
け効率的に膨張させる。The pressurized medium 620 contains oxygen. This oxygen reacts with carbon monoxide and hydrogen in the combustible gas to produce carbon dioxide and water vapor. The combustible gas increases the pressure in the inflator housing 622, which acts on the second disk 636 via the vent 638.
That is, gas must flow around end wall 641 of cap 640 and enter hole 638. This facilitates more complete combustion within the housing 622. Thus, the end wall 641 of the cap 640 functions as a so-called propellant trap and is located at the outlet to the inflator 614. In addition, since the end wall 641 of the cap 640 is disposed on the axis 617, the propellant gas that has destroyed the first disk
36 is prevented from being directly injected. Then, the propellant gas sufficiently reacts with the pressurized medium in the housing 622 and then passes through the hole 638 in the peripheral wall of the cap 640 and collides with the second disk 636. Therefore, after the carbon monoxide contained in the propellant gas is completely oxidized, the outlet 6
Pass 34. Then, the second disk 636 is destroyed, and high-pressure carbon dioxide, water vapor, and inert gas are supplied to the air / safety bag 18 (FIG. 1) through the outlet 634 and the vent 632 of the diffuser 630, and the air is discharged. / Effectively inflate the safety bag 18 (FIG. 1) by a predetermined amount within a predetermined time.
【0136】上記のようにこの実施態様では、第一、第
二のディスク652,636及びディフューザ630が
インフレータハウジング622の軸線617上に配置さ
れているため、インフレータ全体をコンパクトなシリン
ダ型に形成することができる。よって、車両のドアやシ
ートの内部などの限られたスペース内に対しても、ドア
やシートの形状を変更することなく、確実に装着するこ
とができる。As described above, in this embodiment, since the first and second disks 652 and 636 and the diffuser 630 are arranged on the axis 617 of the inflator housing 622, the entire inflator is formed into a compact cylinder. be able to. Therefore, it can be securely mounted in a limited space such as the inside of a vehicle door or seat without changing the shape of the door or seat.
【0137】また、この実施態様では、推進剤646が
その燃焼時に一酸化炭素及び水素を含む可燃性ガスを発
生する。そのガスは加圧媒質620中の酸素と反応して
二酸化炭素及び水に変換される。従って、搭乗者にはほ
とんど無害のガスによってエア/安全バッグ18(図
1)を膨張させることができる。Further, in this embodiment, the propellant 646 generates a combustible gas containing carbon monoxide and hydrogen during its combustion. The gas reacts with oxygen in the pressurized medium 620 and is converted to carbon dioxide and water. Thus, the gas / safety bag 18 (FIG. 1) can be inflated with a gas that is almost harmless to the occupant.
【0138】前記ディフューザ630はキャップ状をな
すとともに周壁630a及び頂壁630bを備え、かつ
前記出口634に連通する開口630cを備え、周壁6
30aには開口630cに連通する複数の孔632を有
している。従って、インフレータハウジング622から
ガスが放出されるとき、複数の孔632から四方にガス
を噴射してエア/安全バッグ18(図1)をより一層効
率的に膨張させることができる。The diffuser 630 has a cap shape, has a peripheral wall 630a and a top wall 630b, and has an opening 630c communicating with the outlet 634.
30a has a plurality of holes 632 communicating with the opening 630c. Accordingly, when gas is released from the inflator housing 622, the gas can be injected in all directions from the plurality of holes 632 to more efficiently inflate the air / safety bag 18 (FIG. 1).
【0139】図16(B)は図16(A)におけるイン
フレータの変形例を示す。この変形例では、ガス発生器
ハウジング624がベース部分660と室部分662と
から構成されている。ベース部分660は点火アッセン
ブリ648を支持している。室部分662は推進剤64
6を収容している。ディスク664はベース部分660
と室部分662との間に配置され、それらによって挟持
されている。ディスク664は室部分662の貫通孔6
66を常には閉鎖している。室部分652は連通孔65
0を介してインフレータハウジング622に連通してい
る。従って、室部分652の内部は圧力下にある。FIG. 16B shows a modification of the inflator shown in FIG. In this modification, the gas generator housing 624 includes a base portion 660 and a chamber portion 662. Base portion 660 supports ignition assembly 648. The chamber portion 662 includes the propellant 64
6 are accommodated. Disk 664 has a base portion 660
And the chamber portion 662 and are sandwiched therebetween. The disk 664 is provided in the through hole 6 of the chamber portion 662.
66 is always closed. The chamber portion 652 is a communication hole 65
0 and communicates with the inflator housing 622. Accordingly, the interior of chamber portion 652 is under pressure.
【0140】点火アッセンブリ648が動作されると、
点火アッセンブリ648はディスクを直接破壊し、かつ
推進剤を燃焼させて可燃性ガスを発生させる。可燃性ガ
スは加圧媒質620中の酸素と反応して、二酸化炭素及
び水蒸気に変換される。従ってエア/安全バッグが搭乗
者に対して実質的に無害のガスによって膨張させられ
る。When the ignition assembly 648 is operated,
The ignition assembly 648 destroys the disk directly and burns the propellant to generate combustible gas. The combustible gas reacts with oxygen in the pressurized medium 620 and is converted into carbon dioxide and water vapor. Thus, the air / safety bag is inflated with a gas that is substantially harmless to the occupant.
【0141】貯蔵ガスハウジング354を形成する1つ
の方法を、図17,18及び19に示す。一般に、貯蔵
ガスハウジング354は、軸線方向に圧縮もしくはすえ
込みされた1本のチューブ470をすえ込みすることに
よって形成される。チューブ470は、ほぼ円筒状の側
壁474を有し、上端及び下端部478,482が軸方
向に間隔をおいて配置されている。一実施例において、
貯蔵ガスハウジング354の形成に用いられるチューブ
470は、熱間圧延され、かつ冷間成形され、継ぎ合わ
されたものであり、このようなシームドチューブは、全
体にわたってほぼ均一の特性を有する(例えば、ピッツ
バーグ・チューブ・コーポレーションから入手可能な外
径3・1/4インチ(約82.6mm)のもの)。チュ
ーブ470に適する材料としては、貯蔵ガスハウジング
354に関して、既に記載されたものも含まれる。前述
の寸法を有し、かつ前述のように運転席に適用できるイ
ンフレータ350を供給するため、このチューブは一般
的には全長が約2・1/2インチ(約63.5mm)以
下、側壁の厚さが約3/32インチ(約2.4mm)以
下、外径が約3・1/4インチ(約82.6mm)以下
となっている。One method of forming the stored gas housing 354 is shown in FIGS. Generally, the stored gas housing 354 is formed by swaging a single tube 470 that is axially compressed or swaged. Tube 470 has a substantially cylindrical side wall 474 with upper and lower ends 478, 482 spaced axially. In one embodiment,
The tube 470 used to form the storage gas housing 354 is hot rolled and cold formed and spliced, and such seamed tubes have substantially uniform properties throughout (eg, 3. 1/4 inch (approx. 82.6 mm) outer diameter available from Pittsburgh Tube Corporation. Suitable materials for tube 470 include those already described with respect to stored gas housing 354. In order to provide an inflator 350 having the dimensions described above and applicable to the driver's seat as described above, this tube is generally less than about 21/2 inches in length and has a sidewall thickness of less than about 21/2 inches. The thickness is about 3/32 inch (about 2.4 mm) or less, and the outer diameter is about 3/4 inch (about 82.6 mm) or less.
【0142】チューブ470は、上側ダイ490と下側
ダイ508の相互作用によって、貯蔵ガスハウジング3
54の形状に順応させられる。上側ダイ490及び下側
ダイ508は、それぞれ環状の溝494,512を有
し、これら環状の溝は、いずれもほぼ凹状をなしてい
る。各溝494,512は内壁、外壁(各ダイの中心を
通る長手方向の軸に関して)及びそれらの間に配置され
た底壁を有する点に特徴を有する。内壁及び外壁は各溝
の内側部分と外側部分の深さをほぼ定義する。これらの
各種のセグメント(即ち、内壁、外壁及び底壁)は円弧
状に形成され、一実施例においては各溝494,512
は実際には単一の半径によって定義されている。The tube 470 is connected to the storage gas housing 3 by the interaction of the upper die 490 and the lower die 508.
It is adapted to the shape of 54. Upper die 490 and lower die 508 each have annular grooves 494, 512, each of which is substantially concave. Each groove 494, 512 is characterized in that it has an inner wall, an outer wall (with respect to a longitudinal axis passing through the center of each die), and a bottom wall disposed therebetween. The inner and outer walls substantially define the depth of the inner and outer portions of each groove. These various segments (i.e., the inner, outer and bottom walls) are formed in an arc and, in one embodiment, each groove 494, 512.
Is actually defined by a single radius.
【0143】上側ダイ490の外周部498は、上側ダ
イ490の内周部500に関してオフセットされてい
る。特に、外周部498は、上側基準面504内に含ま
れているが、内周部500は、上側基準面504より上
に位置している。同様に、下側ダイ508の外周部51
6は、下側ダイ508の内周部520に関してオフセッ
トされている。特に、外周部516は、下側基準面52
4内に含まれているが、内周部520は、下側基準面5
24より下に位置している。The outer periphery 498 of the upper die 490 is offset with respect to the inner periphery 500 of the upper die 490. In particular, outer periphery 498 is included within upper reference plane 504, while inner periphery 500 is located above upper reference plane 504. Similarly, the outer peripheral portion 51 of the lower die 508
6 is offset with respect to the inner periphery 520 of the lower die 508. In particular, the outer peripheral portion 516 has a lower reference surface 52.
4, the inner peripheral portion 520 has a lower reference surface 5.
It is located below 24.
【0144】上側及び下側ダイ490,508は軸線方
向に配列されており、特にこれらのそれぞれの溝49
4,512が図17に示すように互いに向かって突出し
て配列されている(例えば、溝494、512は対向す
るように配置されている)。チューブ470は、上側及
び下側ダイ490,508の間に配置され、かつチュー
ブ470の外径は、一般的には溝494,512の各々
の外径に極めて近いあるいは等しいように選択される。
上側490及び下側ダイ508は、それぞれが軸線方向
にお互いに向かって進められる。その結果、チューブ4
70は、図18,19に示すように、軸線方向に圧縮さ
れ、上側及び下側ダイ490,508のそれぞれの溝4
94,512の形状にほぼ順応させられる。一実施例に
おいて、ダイ490,508は毎分約10インチの速度
で相対的に軸線方向に互いに向かって進められ、その
際、約40トンの力が加えられる。The upper and lower dies 490, 508 are axially arranged, in particular their respective grooves 49
As shown in FIG. 17, 4, 512 are arranged so as to protrude toward each other (for example, the grooves 494, 512 are arranged to face each other). The tube 470 is located between the upper and lower dies 490,508, and the outer diameter of the tube 470 is generally chosen to be very close to or equal to the outer diameter of each of the grooves 494,512.
Upper 490 and lower die 508 are each advanced axially toward one another. As a result, tube 4
The grooves 70 of the upper and lower dies 490, 508 are axially compressed as shown in FIGS.
It is adapted to the shape of 94,512. In one embodiment, the dies 490,508 are advanced relatively axially toward one another at a speed of about 10 inches per minute, with about 40 tons of force being applied.
【0145】一般に、ダイ490,508が上記のよう
に軸方向へ相対的に進められる結果、チューブ470の
上半部は上側ダイ490の溝494に順応させられ、チ
ューブ470の下半部は下側ダイ508の溝512に順
応させられる。溝494,512がそれぞれ単一半径に
よって形成されている場合、チューブの側壁474のほ
ぼすべての部分がある程度半径方向内方へ押しつけられ
る。Generally, as a result of the dies 490, 508 being relatively advanced in the axial direction as described above, the upper half of the tube 470 is adapted to the groove 494 of the upper die 490, and the lower half of the tube 470 is lower. It is adapted to the groove 512 of the side die 508. If the grooves 494, 512 are each formed by a single radius, substantially all of the side wall 474 of the tube will be pressed radially inward to some extent.
【0146】更に、ダイ490、508間の相対的な移
動がある程度まで及んだとき、上側ダイ490に順応さ
せられていたチューブ470の端部は下側ダイ508に
向かって突出し、一方、下側ダイ508に順応させられ
ていたチューブの端部は上側ダイ490に向かって突出
する。Further, when the relative movement between the dies 490, 508 has reached a certain extent, the end of the tube 470 adapted to the upper die 490 projects toward the lower die 508, while the lower die 508 has a lower end. The end of the tube adapted to the side die 508 projects toward the upper die 490.
【0147】図18に示すように、前記圧縮順応におい
て、チューブ470の上端部478及び下端部482
は、上側及び下側ダイ490,508によってチューブ
470に軸線方向に圧力が加えられた場合、上側及び下
側ダイ490,508のそれぞれの溝494,512を
区画形成する面にほぼ沿って進む。チューブ470の圧
縮係合は、チューブ470の初期長さ及び/あるいは溝
494,512の形状に依存するので、図19に示すよ
うに、この圧縮係合によりチューブ470の上端及び下
端部478,482は、各々が中間基準面486に向か
って内方に延びる。これは、チューブ470の2つの端
部がほぼ互いに向かって突出し、よって、対向するダイ
に向かって突出することを意味する。しかも、半径方向
内方に配置された環状の溝488は、ダイ490,50
8の操作完了後もそのままの形状にて維持されうる。す
なわち、チューブ470は、その外形が閉じた外面、ド
ーナッツ状外面あるいは真のトロイド外面になるまで、
すえ込み加工される必要はない。 図19及び図8に示す
ように、貯蔵ガスハウジング354の半径方向内方の部
分は実際には開口しており、ほぼC字型縦断面を呈して
いる。即ち、貯蔵ガスハウジングの断面は180度を越
える角度範囲の長さを有する円弧に沿って延びている。
このように、貯蔵ガスハウジング354の外側側壁は、
ほぼトーラス状もしくはトロイダル状の形状を有してい
ると特徴づけることもできる。As shown in FIG.
And an upper end 478 and a lower end 482 of the tube 470.
Is tubed by upper and lower dies 490,508.
When pressure is applied to 470 in the axial direction, the upper and lower
The grooves 494, 512 of the side dies 490, 508
Proceed almost along the surface to be partitioned. Tube 470 pressure
The shrink engagement may be based on the initial length and / or groove of the tube 470.
Since it depends on the shape of 494 and 512, it is shown in FIG.
Thus, the compression engagement allows the upper and lower ends of the tube 470 to be
Ends 478 and 482 each point towards intermediate reference plane 486
Extending inward. This is the two ends of tube 470
Parts projecting substantially towards each other, thus the opposite die
Means projecting toward. Moreover, in the radial direction
The inwardly disposed annular groove 488 is provided with the dies 490, 50.
8 can be maintained in the same shape even after the operation is completed. You
That is, the tube 470 isIts outer surface is closed,
-Until it has a nut-like outer surface or a true toroidal outer surface
It need not be upset. As shown in FIG. 19 and FIG.
As such, the radially inner portion of the stored gas housing 354
The minute is actually open and almost C-shapedProfilePresenting a face
I have.That is,Cross section of stored gas housing exceeds 180 degrees
Angle rangeLength ofExtending along an arc having
Thus, the outer sidewall of the stored gas housing 354
It has an almost torus or toroidal shape
Can also be characterized.
【0148】図示した実施例において、チューブ470
の長さは、それぞれ上側及び下側ダイ490,508の
第1及び第2の円弧の長さ528,532の総和よりも
長くならないように選択されている。これによりチュー
ブ470全体がすえ込みの間に、上側及び下側ダイ49
0,508の溝494,512内に支持され、貯蔵ガス
ハウジング354のほぼC字型断面が得られる。第1の
円弧の長さ528は、上側ダイ490の環状の溝494
の凹みの度合いを定義し、第2の円弧の長さ532は、
下側ダイ508の環状の溝512の凹みの度合いを定義
する。この長さのチューブ470を選択することによっ
て、たとえ上側及び下側ダイ490,508が完全に係
合(図示しない)することによって閉じた面が形成され
たとしても(例えば上側及び下側ダイが対面すると、溝
によって閉じた面が形成されるような場合)、ほぼC字
型の断面が形成される。図示した実施例において、上側
及び下側ダイ490,508のそれぞれの内周部50
0,520は係合しないので、チューブ470の長さ
は、第1及び第2の円弧の長さ528,532の前記の
合計より長くなるように選択することができ、かつ、内
側の環状の溝488を提供することができる。しかしな
がら、すえ込みの間、チューブ470のすべての部分が
関連する溝494,512にほぼ係合していることが望
ましく、従って、チューブ470の長さは、前記のよう
に特定するのがよい。In the illustrated embodiment, the tube 470
Are selected so as not to be longer than the sum of the lengths 528, 532 of the first and second arcs of the upper and lower dies 490, 508, respectively. This allows the upper and lower dies 49 to fit during swaging of the entire tube 470.
Supported in the 0,508 grooves 494,512, a substantially C-shaped cross section of the stored gas housing 354 is obtained. The length 528 of the first arc is the length of the annular groove 494 of the upper die 490.
And the second arc length 532 is defined as
The degree of the depression of the annular groove 512 of the lower die 508 is defined. By selecting a tube 470 of this length, even if the upper and lower dies 490, 508 are fully engaged (not shown) to form a closed surface (e.g., the upper and lower die When facing each other, such that a closed surface is formed by the groove), a substantially C-shaped cross section is formed. In the illustrated embodiment, the inner periphery 50 of each of the upper and lower dies 490, 508 is shown.
The length of the tube 470 can be selected to be greater than the sum of the first and second arc lengths 528, 532 since the 0,520 is not engaged, and the inner annular A groove 488 can be provided. However, during swaging, it is desirable that all portions of the tube 470 be substantially engaged with the associated grooves 494, 512, and thus the length of the tube 470 may be specified as described above.
【0149】図示した実施例においては、前述のよう
に、上側及び下側ダイ490,508の表面の間で、そ
れぞれの対応する溝494,512の近傍にて、オフセ
ットも存在する。すなわち、上側ダイ490の外周部4
98、特に少なくとも溝494に近接してかつ溝から半
径方向外方に位置する部分は、上側ダイ490の内周部
500、特に少なくとも溝494に近接してかつ溝から
半径方向内方に位置する部分に関してオフセットされて
いる。さらに、下側ダイ508の外周部516は、特に
少なくとも溝512に近接してかつ溝から半径方向外方
に位置する部分は、下側ダイ508の内周部520、特
に少なくとも溝512に近接してかつ溝から半径方向内
方に位置する部分に関してオフセットされている。これ
により、ダイ490,508が係合される際に、図19
に示すように、上側及び下側ダイ490,508の外周
部498,516は係合するが、内周部500,520
は、垂直方向に離間している。従って、チューブ470
の長さが、前記のように、第1及び第2の円弧528,
532の長さの総和よりも長くならないように選定され
ていれば、チューブ470は、すえ込みの間もダイ49
0,508の溝494,512内に支持され、貯蔵ガス
ハウジング354は、ほぼC字型縦断面に形成される。In the illustrated embodiment, as described above, there is also an offset between the surfaces of the upper and lower dies 490, 508 near their respective grooves 494, 512. That is, the outer peripheral portion 4 of the upper die 490
98, and in particular at least a portion located proximate to the groove 494 and radially outward from the groove, is an inner periphery 500 of the upper die 490, particularly at least a position adjacent to the groove 494 and radially inward from the groove. Offset with respect to the part. Further, the outer peripheral portion 516 of the lower die 508 is located at least in the vicinity of the groove 512 and located radially outward from the groove, and the inner peripheral portion 520 of the lower die 508 is located in the vicinity of at least the groove 512. And offset with respect to the portion located radially inward from the groove. As a result, when the dies 490 and 508 are engaged, as shown in FIG.
As shown, the outer peripheries 498, 516 of the upper and lower dies 490, 508 engage but the inner peripheries 500, 520
Are vertically spaced. Therefore, the tube 470
Has a first and second arc 528, as described above.
Tube 470 can be used to hold die 49 during swaging, provided that it is not longer than the total length of 532.
It is supported in the groove 494 of 0,508, the stored gas housing 354 is formed in substantially C-shaped longitudinal section.
【0150】貯蔵ガスハウジング354が所望の形状に
形成されると、中央ハウジング358を中央開口内53
6に配置することができる。中央ハウジング358は、
前記のような形式の単一の材料から打ち抜き加工するこ
とができ、かつ、一般的には貯蔵ガスハウジング354
内に設置する前に組み立てられる(例えば、第1のチャ
ンバ394及び第2のチャンバ418が形成され、推進
体粒子404が第1のチャンバ394内に収容され
る)。図8に示すように、中央ハウジング358の高さ
は、貯蔵ガスハウジングより高くなっている。(例え
ば、中央ハウジング358の上端部は、貯蔵ガスハウジ
ング354の最上端の部分を含む基準面を越えて垂直に
延びている)。中央ハウジング358が適切な位置に置
かれた後、インフレータ350の内部をシールするため
に溶接450,454が実施される。その後、所定の膨
張媒体がインフレータ350に供給される(例えば、貯
蔵ガスハウジング354に穴を開け、圧力をかけられた
ガスをここに供給し、その後再びハウジング354をシ
ールすることによって)。When the storage gas housing 354 is formed in a desired shape, the central housing 358 is placed in the central opening 53.
6 can be arranged. The central housing 358
It can be stamped from a single material of the type described above, and generally has a stored gas housing 354.
Assembled prior to installation within (eg, first chamber 394 and second chamber 418 are formed and propellant particles 404 are contained within first chamber 394). As shown in FIG. 8, the height of the central housing 358 is higher than the stored gas housing. (For example, the upper end of the central housing 358 extends vertically beyond a reference plane that includes the uppermost portion of the stored gas housing 354). After the central housing 358 is in place, welding 450, 454 is performed to seal the interior of the inflator 350. Thereafter, a predetermined inflation medium is supplied to the inflator 350 (e.g., by piercing the stored gas housing 354, supplying pressurized gas thereto, and then sealing the housing 354 again).
【0151】図20は金型の変形例を示す。この変形例
では、一対の保持部材530が設けられている。これら
の保持部材530は、チューブ470の第1及び第2端
部を前記第1及び第2のダイ490及び508の間に配
置する際に、そのチューブ470に両側外方から係合し
て所定位置に保持する。また、これらの保持部材530
は第1及び第2のダイ490及び508が互いに接近し
始める前に、所定の図示しない駆動手段により、前記チ
ューブ470から離間させられる。従って、この変形例
では、チューブ470を金型内の所定の位置に正確に配
置することができる。FIG. 20 shows a modification of the mold. In this modification, a pair of holding members 530 are provided. When the first and second ends of the tube 470 are disposed between the first and second dies 490 and 508, the holding members 530 are engaged with the tube 470 from both sides to prevent the tube 470 from moving. Hold in position. In addition, these holding members 530
Before the first and second dies 490 and 508 begin to approach each other, they are separated from the tube 470 by a predetermined driving means (not shown). Therefore, in this modification, the tube 470 can be accurately arranged at a predetermined position in the mold.
【0152】図20及び21に示すように、第1及び第
2のダイ490及び508における溝494,512の
内周縁は、円弧の内端から、対向するダイ490又は5
08に向かって延びる直線部分に沿って形成された第1
の面532,534を備えている。溝494,512の
外周縁は円弧の外端から保持部材530の外方へ向かっ
て延びる直線部分に沿って形成された第2の面536,
538を備えている。チューブ470の上端及び下端は
チューブ470を金型にセットしたときに、対応する第
2の面536,538に係合する。ハウジングの成形を
終了する時には、チューブ470の上端及び下端が第1
の面532,534に係合する。As shown in FIGS. 20 and 21, the inner peripheral edges of the grooves 494 and 512 in the first and second dies 490 and 508 are connected to the opposite die 490 or 5 from the inner end of the arc.
08 formed along a straight line portion extending toward
Surfaces 532 and 534 are provided. The outer peripheral edges of the grooves 494 and 512 are formed along a linear portion extending from the outer end of the arc toward the outside of the holding member 530, and the second surface 536 is formed along the straight portion.
538. The upper and lower ends of the tube 470 engage with the corresponding second surfaces 536 and 538 when the tube 470 is set in the mold. When the molding of the housing is completed, the upper and lower ends of the tube 470 are set to the first position.
On the surfaces 532 and 534 of the first and second surfaces.
【0153】次に、上記の原理を使用しているが、図2
及び図5に示すものと類似したシリンダ状のハウジング
34,204及びの製造方法について、図22から24
に従って説明する。これらのハウジング34,204は
基本的には図8に示す前記貯蔵ガスハウジング350と
同様に(例えば、貯蔵ガスハウジング350に類似した
形状を有するようにハウジング34,240の端部を形
成するため)、チューブ670をすえ込み加工すること
によって形成される。但し、そのチューブ670は貯蔵
ガスハウジング350用のチューブ470よりも長く、
例えば、ハウジング34のチューブは一実施例では25
1mmの長さを有し、一実施例のハウジング204のチ
ューブは139mmの長さを有する。チューブの長さの
好適な範囲は100mmから300mmであり、最適範
囲は130mmから260mmである。Next, while using the above principle, FIG.
FIGS. 22 to 24 show a method of manufacturing cylindrical housings 34 and 204 and a method similar to that shown in FIG.
It will be described according to. These housings 34, 204 are basically similar to the storage gas housing 350 shown in FIG. 8 (eg, to form the ends of the housings 34, 240 to have a shape similar to the storage gas housing 350). , Formed by swaging the tube 670. However, the tube 670 is longer than the tube 470 for the storage gas housing 350,
For example, the tube of the housing 34 may be 25 in one embodiment.
With a length of 1 mm, the tube of the housing 204 in one embodiment has a length of 139 mm. A preferred range for the length of the tube is 100 mm to 300 mm, with an optimal range from 130 mm to 260 mm.
【0154】このチューブ670は円筒形の周壁及び軸
方向に離間した上端678及び下端682を有する。周
壁の厚さは、好適には2mmから4mm、最適には2.
5mmから3.5mmである。チューブ670の外径は
好適には40mmから75mmであり、最適には55m
mから65mmである。チューブの長さ、厚さ及び外径
は貯蔵ガスハウジング中の貯蔵ガスの量、貯蔵ガスの圧
力、及びインフレータが装着される車両中のスペースの
大きさを含む各種のパラメータに応じて選択可能であ
る。This tube 670 has a cylindrical peripheral wall and an upper end 678 and an lower end 682 which are spaced apart in the axial direction. The thickness of the peripheral wall is preferably from 2 mm to 4 mm, optimally 2.
It is 5 mm to 3.5 mm. The outer diameter of the tube 670 is preferably between 40 mm and 75 mm, optimally 55 m
m to 65 mm. The length, thickness and outer diameter of the tube can be selected according to various parameters, including the amount of stored gas in the stored gas housing, the pressure of the stored gas, and the amount of space in the vehicle in which the inflator is installed. is there.
【0155】チューブ670は図22に示す下方の第1
のダイ608及び上方の第2のダイ690によってハウ
ジング34,204に成形される。第1のダイ608及
び第2のダイ690は図17の各ダイとほぼ同一の形状
の第1及び第2のリング溝612及び694を備えてい
る。各ダイ608,690の周壁610,692はチュ
ーブ670の長さに応じて図17の各ダイよりも長く形
成されている。The tube 670 is connected to the lower first tube shown in FIG.
Are formed in the housings 34, 204 by the first die 608 and the second die 690 above. The first die 608 and the second die 690 have first and second ring grooves 612 and 694 having substantially the same shape as each die of FIG. The peripheral walls 610, 692 of the dies 608, 690 are formed longer than the dies of FIG. 17 according to the length of the tube 670.
【0156】図22に示すように、第1及び第2のダイ
608,690にチューブ670が装着され、そのチュ
ーブ670の上端678及び下端682が対応するリン
グ溝612,694に係合された時、両ダイ608,6
90の間には所定の大きさL10のギャップが形成され
る。前記ギャップ内には、チューブ670からハウジン
グを成形する際のダイ608,690のストロークを調
節するための一対のスペーサ700が着脱可能に装着さ
れている。各スペーサ700は所定の厚さtを有する。As shown in FIG. 22, when the tube 670 is mounted on the first and second dies 608 and 690, and the upper end 678 and the lower end 682 of the tube 670 are engaged with the corresponding ring grooves 612 and 694, respectively. , Both dies 608, 6
Between 90, a gap of a predetermined size L10 is formed. A pair of spacers 700 for adjusting the stroke of the dies 608 and 690 when the housing is formed from the tube 670 is detachably mounted in the gap. Each spacer 700 has a predetermined thickness t.
【0157】前記リング溝612,694を形成する2
つの円弧は同一の半径を有し、かつそれぞれL31及び
L21で表される長さを有する。前記各円弧はそれぞれ
90度以上180度未満の角度範囲を備える。前記ギャ
ップの大きさL10は前記円弧の長さの和L21+L3
1に等しいか、それよりも大きく設定される。この実施
例では両者が等しく設定されている。また、当然のこと
ながら、前記円弧の長さの和L21+L31はチューブ
670の長さよりも短い。2 for forming the ring grooves 612 and 694
The two arcs have the same radius and have a length represented by L31 and L21, respectively. Each of the arcs has an angle range of 90 degrees or more and less than 180 degrees. The gap size L10 is the sum of the arc lengths L21 + L3.
It is set equal to or greater than one. In this embodiment, both are set equal. Also, needless to say, the sum L21 + L31 of the arc lengths is shorter than the length of the tube 670.
【0158】前記チューブ670からハウジング34,
204が形成されるとき、前記第1及び第2のダイ60
8,690が互いに接近するように移動して、図23に
示すように、それらの対向端部がそれぞれ前記スペーサ
700に係合する。ここまでの両ダイ608,690の
移動距離はL10−tで表される。このとき、チューブ
670の上端及び下端は対応する円弧の全長L21また
はL31の内、L20またはL30に相当する距離だけ
移動する。距離L20はL21よりも小さく、距離L3
0はL31よりも小さい。そして、L10−t=L20
+L30の関係が成立する。From the tube 670, the housing 34,
The first and second dies 60 are formed when 204 is formed.
8,690 move closer together, and their opposing ends engage the spacer 700, respectively, as shown in FIG. The moving distance of both dies 608 and 690 up to this point is represented by L10-t. At this time, the upper end and the lower end of the tube 670 move by a distance corresponding to L20 or L30 of the full length L21 or L31 of the corresponding arc. Distance L20 is smaller than L21, and distance L3
0 is smaller than L31. Then, L10−t = L20
The relationship of + L30 is established.
【0159】その後、スペーサ700がダイ608,6
90から取り外され、第1及び第2のダイ608,69
0がさらに互いに接近するように移動して、図24に示
すように、それらの対向端部が互いに係合する。この時
点で、ハウジング34,204の成形が終了する。従っ
て、ダイ608,690の全ストロークはL10=L2
1+L31で表される。その後、両ダイを互いに離間さ
せれば、ハウジング34,204をダイから取り外すこ
とができる。ハウジング34、204は中央開口を備
え、その中央開口は両端すなわち、第1端及び第2端に
おいて開口している。ハウジング204の第1端及び第
2端には開口の大きさを調節するための研削加工が必要
に応じて施される。Thereafter, the spacers 700 move the dies 608, 6
90, and the first and second dies 608, 69
The 0's move closer together so that their opposite ends engage each other, as shown in FIG. At this point, the molding of the housings 34 and 204 is completed. Therefore, the total stroke of the dies 608 and 690 is L10 = L2
It is represented by 1 + L31. Thereafter, if the dies are separated from each other, the housings 34 and 204 can be removed from the dies. The housings 34, 204 have a central opening which is open at both ends, i.e. at a first end and a second end. The first end and the second end of the housing 204 are subjected to grinding for adjusting the size of the opening as required.
【0160】尚、端部の湾曲の度合いは図23に示す状
態でプレス動作を終了することによって調節することが
可能である。また、円弧の半径やスペーサの厚さを変更
することにより、端部の湾曲の度合いを調節することも
できる。これはハウジング34または204の設計の自
由度を増大させる。The degree of curvature of the end can be adjusted by ending the pressing operation in the state shown in FIG. Further, the degree of curvature of the end portion can be adjusted by changing the radius of the arc and the thickness of the spacer. This increases the design flexibility of the housing 34 or 204.
【0161】次に、上記のように製造したハウジング2
04を用いて、図5に示すインフレータを組み付ける手
順について説明する。まず、中央ハウジング216が組
み立てられる。中央ハウジング216は径の異なる2本
のパイプから構成されている。大径のパイプはガス発生
器ハウジング212を構成し、小径のパイプは第二ハウ
ジング278を構成している。Next, the housing 2 manufactured as described above
A procedure for assembling the inflator shown in FIG. 5 will be described with reference to FIG. First, the central housing 216 is assembled. The central housing 216 is composed of two pipes having different diameters. The large diameter pipe constitutes the gas generator housing 212, and the small diameter pipe constitutes the second housing 278.
【0162】大径のパイプの一端にはスクリーン266
及びアフターバーナーノズル274が装着される。一端
に弁320を装着した小径のパイプを大径のパイプの一
端に挿入して、両パイプを部分的に重ね合わせる。この
とき、ノズル274の先端は弁320内に配置される。
その後、両パイプの重ね合わせ部分において溶接250
により両パイプが連結される。次に、連結されたパイプ
の大径パイプ側の開放端(第1端)に、イニシエータを
収容したアダプター224が溶接によって固定されて、
中央ハウジング216の組立が完了する。A screen 266 is provided at one end of the large-diameter pipe.
And the afterburner nozzle 274 is mounted. A small-diameter pipe having a valve 320 attached to one end is inserted into one end of a large-diameter pipe, and both pipes are partially overlapped. At this time, the tip of the nozzle 274 is disposed in the valve 320.
Thereafter, welding 250
Connects both pipes. Next, the adapter 224 containing the initiator is fixed to the open end (first end) of the connected pipe on the large-diameter pipe side by welding,
Assembly of the central housing 216 is completed.
【0163】引き続き、予めアフターバーナーアダプタ
282及び第二の閉鎖ディスク290が装着されたボス
294が、ハウジング204の中央開口の第1端に挿入
されて溶接により固定される。次に、連結されたパイプ
がハウジング204の中央開口の第2端からハウジング
204内に挿入され、その連結されたパイプの小径パイ
プ側の開放端がアフターバーナーアダプター282に嵌
合される。最後に、アダプター224をハウジング20
4の第2端に溶接により固定すれば、図5のインフレー
タ202の組立が終了する。以上の本発明の説明は本発
明を例示及び解説するためのものである。また、本発明
の説明は本発明をここに開示した形態に限定するもので
はない。従って、前記の技術と同等とみなされる変化及
び変更、並びに関連技術及びそれに関する知識に基づく
変化及び変更は本発明の範囲に含まれる。更に、ここに
開示する実施例は本発明を実施するための最良の形態を
示し、かつ他の当業者が本発明をこれらの実施例、また
は他の実施例を本発明の特定の用途または使用に必要な
各種の変更とともに使用し得ることを目的としたもので
ある。本発明の請求項は従来技術によって認められた範
囲に対して別の実施例を含むように解釈されることを意
図したものである。Subsequently, the boss 294 to which the afterburner adapter 282 and the second closing disk 290 are mounted in advance is inserted into the first end of the center opening of the housing 204 and fixed by welding. Next, the connected pipe is inserted into the housing 204 from the second end of the central opening of the housing 204, and the open end of the connected pipe on the small-diameter pipe side is fitted into the afterburner adapter 282. Finally, the adapter 224 is connected to the housing 20.
4 is fixed to the second end by welding, the assembly of the inflator 202 of FIG. 5 is completed. The foregoing description of the invention has been presented for purposes of illustration and description. The description of the present invention is not intended to limit the present invention to the form disclosed herein. Therefore, changes and modifications considered to be equivalent to the above-described techniques, and changes and modifications based on the related art and the knowledge related thereto, are included in the scope of the present invention. Furthermore, the embodiments disclosed herein illustrate the best mode for carrying out the invention, and others skilled in the art may refer to these embodiments, or other embodiments, for adapting the particular applications or uses of the invention. It is intended to be able to be used together with various changes required for. It is intended that the appended claims be construed to include other embodiments to the extent permitted by the prior art.
【0164】[0164]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
所要の性能を備えたハイブリッドインフレータを安価に
製造することができるという優れた効果を奏する。As described in detail above, according to the present invention,
An excellent effect is obtained that a hybrid inflator having required performance can be manufactured at low cost.
【図1】自動車の膨張安全システムの概略図である。FIG. 1 is a schematic view of an inflation safety system for a motor vehicle.
【図2】(B)はハイブリッドインフレータの1つの実
施例における長手方向の断面図、(A)は図2(B)の
(A)部分における拡大縦断面図である。2 (B) is a longitudinal sectional view of one embodiment of the hybrid inflator, and FIG. 2 (A) is an enlarged longitudinal sectional view of a portion (A) of FIG. 2 (B).
【図3】例2の推進体組成に関するインフレータ内部圧
力対時間の特性曲線を示す。FIG. 3 shows an inflator internal pressure versus time characteristic curve for the propellant composition of Example 2.
【図4】例2の推進体組成に関する収容タンク圧対時間
の特性曲線を示す。FIG. 4 shows a storage tank pressure versus time characteristic curve for the propellant composition of Example 2.
【図5】ハイブリッドインフレータの別の実施例におけ
る長手方向の断面図である。FIG. 5 is a longitudinal sectional view of another embodiment of the hybrid inflator.
【図6】(A)〜(D)は、動作中の異なる時間におけ
る図5のインフレータのバルブと閉鎖ディスクの長手方
向の拡大断面図である。6A to 6D are enlarged longitudinal sectional views of the valve and the closing disc of the inflator of FIG. 5 at different times during operation.
【図7】(A)〜(D)は、図6(A)〜(D)のバル
ブの端面図である。7 (A) to (D) are end views of the valve of FIGS. 6 (A) to 6 (D).
【図8】ハイブリットインフレータの別の実施例の長手
方向の断面図である。FIG. 8 is a longitudinal cross-sectional view of another embodiment of a hybrid inflator.
【図9】図8の9−9線における中央ハウジングの断面
図である。FIG. 9 is a sectional view of the central housing taken along line 9-9 in FIG. 8;
【図10】ガス発生ハウジングの第1及び第2のチャン
バの間の図8の隔壁の平面図であり、特に推進体ポート
の位置を示す。FIG. 10 is a plan view of the septum of FIG. 8 between the first and second chambers of the gas generating housing, particularly showing the location of the propellant ports.
【図11】(A)〜(C)は、動作中の異なる時間にお
ける図8のインフレータのバルブと閉鎖ディスクの長手
方向の拡大断面図である。FIGS. 11A to 11C are enlarged longitudinal sectional views of the valve and closure disc of the inflator of FIG. 8 at different times during operation.
【図12】動作中における図8のインフレータの種々の
チャンバ内における圧力を示す。FIG. 12 illustrates the pressure in various chambers of the inflator of FIG. 8 during operation.
【図13】バルブ/バルブシステムを利用しない場合の
動作中における図8のインフレータの種々のチャンバ内
における圧力を示す。FIG. 13 shows the pressure in various chambers of the inflator of FIG. 8 during operation without the use of a valve / valve system.
【図14】(A),(B)は図5及び8のハイブリッド
インフレータ用のバルブの変形例を示す断面図。FIGS. 14A and 14B are cross-sectional views showing a modified example of the hybrid inflator valve of FIGS. 5 and 8;
【図15】ハイブリッドインフレータの別の実施例の縦
断面図。FIG. 15 is a longitudinal sectional view of another embodiment of the hybrid inflator.
【図16】(A)はハイブリッドインフレータの別の実
施例の縦断面図。(B)は図16(A)のハイブリッド
インフレータの変形例を示す。FIG. 16A is a longitudinal sectional view of another embodiment of the hybrid inflator. FIG. 16B shows a modified example of the hybrid inflator shown in FIG.
【図17】図8のインフレータの貯蔵ガスハウジングの
形成方法を示す。FIG. 17 illustrates a method of forming the stored gas housing of the inflator of FIG.
【図18】同じく貯蔵ガスハウジングの形成方法を示
す。FIG. 18 shows a method of forming a storage gas housing.
【図19】同じく貯蔵ガスハウジングの形成方法を示
す。FIG. 19 also shows a method for forming a storage gas housing.
【図20】ダイの別の実施例の断面図。FIG. 20 is a cross-sectional view of another embodiment of the die.
【図21】図20のダイの部分拡大断面図。FIG. 21 is a partially enlarged cross-sectional view of the die of FIG. 20.
【図22】図2,5又は15のインフレータの貯蔵ガス
ハウジングの形成方法を示す。FIG. 22 illustrates a method of forming a storage gas housing for the inflator of FIG. 2, 5 or 15.
【図23】同じく貯蔵ガスハウジングの形成方法を示
す。FIG. 23 shows a method of forming a storage gas housing.
【図24】同じく貯蔵ガスハウジングの形成方法を示
す。FIG. 24 shows a method of forming a storage gas housing.
354…貯蔵ガスハウジング、358…中央ハウジン
グ、470…チューブ、490…第1のダイ、494…
第1の溝、508…第2のダイ、512…第2の溝。354 ... storage gas housing, 358 ... central housing, 470 ... tube, 490 ... first die, 494 ...
First groove, 508 ... second die, 512 ... second groove.
フロントページの続き (72)発明者 ブレント エー.パークス アメリカ合衆国 80111 コロラド州 エングルウッド サウス メイコン ウ ェー 6153 (56)参考文献 特開 平9−104314(JP,A) 実開 昭60−160934(JP,U) 米国特許3594894(US,A) 国際公開92/22441(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60R 21/26 Continuation of front page (72) Inventor Brent A. Parks United States 80111 Englewood, Colorado South Macon Way 6153 (56) Reference Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 9-104314 (JP, A) Japanese Utility Model Application Showa 60-160934 (JP, U) US Patent 3,894,894 (US, A) International Publication 92/22441 (WO, A1) (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B60R 21/26
Claims (26)
レータの製造方法であって、所定長さのチューブからほぼトーラス状の外壁を備えた
環状の貯蔵ガスハウジングを形成する工程と、その貯蔵
ガスハウジングの半径方向内方には中央開口が区画形成
されることと、インフレータの長さ方向に延びる中心軸の周囲に配置さ
れる 中央ハウジングを形成する工程と、 前記中央ハウジングの少なくとも一部にプロペラントを
配置する工程と、 前記貯蔵ガスハウジングの中央開口内に前記中央ハウジ
ングを配置する工程と、 前記中央ハウジングを前記貯蔵ガスハウジングに固定す
る工程と、 少なくとも前記貯蔵ガスハウジングに膨張媒体を提供す
る工程とを含む方法。1. A method of manufacturing a hybrid inflator for an inflatable safety system, comprising: forming an annular storage gas housing having a generally torus-shaped outer wall from a tube of a predetermined length ; A central opening is formed inside
It is of arrangement and Rukoto, around a central axis extending in the longitudinal direction of the inflator
Forming a central housing that includes the steps of positioning at least part propellant of the central housing, placing said central housing in the central opening of said stored gas housing, the stored gas said central housing A method comprising: securing to a housing; and providing an inflation medium to at least the storage gas housing.
前記所定長さが2・1/2インチ(約63.5mm)よ
りも短いほぼ円筒状のチューブを選択する工程を更に含
み、前記環状の貯蔵ガスハウジングを形成する工程は前
記チューブをすえ込み加工することを含む。2. The method of claim 1, wherein the method comprises :
Step wherein the predetermined length is further seen contains <br/> a 2 1/2 inch (about 63.5 mm) selecting a short Iho pot cylindrical tube than to form the stored gas housing of the annular Comprises swaging the tube.
は上端部及び下端部並びにほぼ円筒状のチューブ側壁を
備え、前記環状の貯蔵ガスハウジングを形成する工程は
前記上端部及び下端部の間で前記チューブを圧縮するこ
とを含む。3. The method of claim 1 wherein said tube has an upper end and a lower end and a generally cylindrical tube side wall, and the step of forming said annular storage gas housing is between said upper end and said lower end. Compressing the tube.
は上端部及び下端部並びに長手方向の軸の周りに位置す
るほぼ円筒状のチューブ側壁を備え、前記環状の貯蔵ガ
スハウジングを形成する工程は、前記長手方向の軸に対
して半径方向内方へ向かって前記チューブ側壁のほぼ全
体を押し付けて変形させることを含む。4. The method of claim 1, wherein the tube has upper and lower ends and a generally cylindrical tube side wall located about a longitudinal axis, and forming the annular storage gas housing comprises: , causing substantially the entire pressed deformation of the longitudinal said tube sidewalls toward radially inwardly relative to the axis of.
前記チューブの上端部及び下端部の間において前記チュ
ーブの長手方向の軸に対して直交するように延び、前記
環状の貯蔵ガスハウジングを形成する工程は更に前記チ
ューブの上端部及び下端部を前記中間基準面に向かって
突出させることを含む。5. A method according to claim 4, extending between the intermediate reference plane of the upper and lower ends of <br/> the tube so as to be perpendicular to the longitudinal axis of said tube, said annular forming a stored gas housing further the Chi
The upper and lower ends of the tube toward the intermediate reference plane
Including protruding .
ジングを形成する工程は中央ハウジング側壁及び中央ハ
ウジング端を備えたワンピースのほぼカップ状の外殻を
打ち抜き加工によって形成することを含む。6. The method of claim 1, wherein the step of forming the central housing includes forming a one-piece, generally cup-shaped shell having a central housing sidewall and a central housing end.
Including forming by punching .
ジングを形成する工程は前記貯蔵ガスハウジングの軸方
向長さよりも大きな軸方向長さを有する中央ハウジング
を形成することを含み、前記中央ハウジングの少なくと
も一端は前記固定工程後において前記貯蔵ガスハウジン
グの最上端の部分を含む基準面を越えて垂直方向に延び
ている。7. The method of claim 1, wherein the step of forming the central housing includes forming a central housing having an axial length greater than an axial length of the storage gas housing. At least one end extends vertically beyond the reference plane including the uppermost portion of the stored gas housing after the fixing step.
は、前記中央ハウジングを前記貯蔵ガスハウジングに対
して溶接することを含む。8. The method of claim 1, wherein said securing step includes connecting said central housing to said storage gas housing.
And welding.
ジングを第1及び第2のダイを使用して製造する方法で
あって、前記第1及び第2のダイは各々環状かつ凹状の
溝を備え、 前記第1及び第2のダイの溝を対向するように整合させ
る工程と、 前記第1及び第2のダイの溝と軸方向に整合するように
前記第1及び第2の溝の間に一つのチューブを配置する
工程と、 前記第1及び第2のダイをお互いに向かって進ませ、か
つ前記第1及び第2のダイの間で前記チューブを圧縮す
る工程と、 前記第1のダイの中で前記溝に対して前記チューブの少
なくとも上半部を順応させ、かつ前記第2のダイの中で
前記溝に対して前記チューブの少なくとも下半部を順応
させる工程とを含む方法。9. A method of manufacturing a storage gas housing of a hybrid inflator using first and second dies, wherein each of the first and second dies has an annular and concave groove. Aligning the grooves of the first and second dies so as to face each other; and forming one tube between the first and second grooves so as to be axially aligned with the grooves of the first and second dies. Placing the first and second dies toward each other and compressing the tube between the first and second dies; and within the first die Conforming at least the upper half of the tube to the groove, and conforming at least the lower half of the tube to the groove in the second die.
程は前記貯蔵ガスハウジングに対してほぼトーラス状の
形状を付与する。10. The method of claim 9 , wherein said conforming step imparts a substantially torus-like shape to said storage gas housing.
程は前記貯蔵ガスハウジングに対してほぼトロイダル状
の形状を付与する。11. The method of claim 9 , wherein said conforming step imparts a substantially toroidal shape to said storage gas housing.
ブは上端部及び下端部を備え、前記順応工程は前記貯蔵
ガスハウジングの半径方向内方に配置された部分におい
て前記チューブの上端部及び下端部の間に環状のギャッ
プを保持することを含む。12. The method of claim 9 , wherein the tube has an upper end and a lower end , and wherein the adapting step includes an upper end and a lower end of the tube at a portion located radially inward of the storage gas housing. And maintaining an annular gap between them.
ダイ中における前記溝の凹みは第1の円弧の長さによっ
て定義され、前記第2のダイ中の前記溝の凹みは第2の
円弧の長さによって定義され、前記方法は更に前記第1
及び第2の円弧の長さの総和の大きさよりも小さな長さ
の前記チューブを選択する工程を含む。13. The method of claim 9 , wherein the groove recess in the first die is defined by a length of a first arc, and the groove recess in the second die is a second recess. Defined by the length of the arc, the method further comprising:
And a length smaller than the sum of the lengths of the second arcs
Comprising the step of selecting the tube.
第2のダイを当接係合させることで前記順応工程を終了
させることを含む。14. The method of claim 9 further terminating the adaptation process by causing the first and second die engaged abutting engagement
Including
工程では、前記チューブの上半部が第1のダイの中で前
記溝に対して順応させられ、前記チューブの下半部が前
記第2のダイの中で前記溝に対して順応させられる。15. The method of claim 13 , wherein in the adapting step, an upper half of the tube is adapted to the groove in a first die and a lower half of the tube is the second half of the tube. In the die.
ぼ円弧状に加工するための金型であって、 環状かつ凹状をなす第1の溝を備えた第1のダイと、前
記第1の溝は内壁、外壁及びそれらの間に配置された底
壁を備え、前記チューブの上端部は前記第1の溝内に配
置可能であることと、 前記第1の溝に対向し、環状かつ凹状をなす第2の溝を
備えた第2のダイと、前記第2の溝は内壁、外壁及びそ
れらの間に配置された底壁を備え、前記チューブの下端
部が前記第2の溝内に配置可能であることと、 前記チューブの上端部を前記第1の溝内に配置し、かつ
前記チューブの下端部を前記第2の溝内に配置した状態
で、第2のダイに対して第1のダイを所定の距離だけ軸
方向に移動して、前記チューブを所定の程度圧縮し、そ
れにより、前記チューブの上端部が前記第1の溝の内壁
に係合しかつ前記チューブの下端部が前記第2の溝の内
壁に係合して、前記チューブの上端部及び下端部を円弧
状に加工し、前記チューブの上端部はその後に前記第2
のダイにほぼ向かって突出し、かつ前記チューブの下端
部が前記第1のダイにほぼ向かって突出するようにする
手段とを備えた金型。16. A mold for processing the upper and lower ends of the tube cross section generally arcuate, a first die having a first groove forming the annular and concave, before
The first groove includes an inner wall, an outer wall, and a bottom disposed therebetween.
Comprises a wall, a second die upper end of the tube with a it is positionable within said first groove, said against towards the first groove, the second groove forming an annular and concave And the second groove has an inner wall, an outer wall,
A bottom wall disposed between them, the lower end of the tube
A part can be arranged in the second groove; and a state where the upper end of the tube is arranged in the first groove and the lower end of the tube is arranged in the second groove. Moving the first die axially by a predetermined distance relative to the second die to compress the tube to a predetermined extent, so that the upper end of the tube is in contact with the inner wall of the first groove. And the lower end of the tube is engaged with the inner wall of the second groove, thereby processing the upper end and the lower end of the tube into an arc shape, and then the upper end of the tube is The second
Projecting substantially toward the die and the lower end of the tube
Mold part is provided with means so as to protrude substantially towards the first die.
及び第2の溝の底壁は第1及び第2の円弧に沿ってそれ
ぞれ形成されている。17. The mold according to claim 16 , wherein the first
And the bottom wall of the second grooves are formed respectively along the first and second arc.
及び第2の円弧は共通の半径を備えている。18. The mold according to claim 17 , wherein the first
And the second arc have a common radius.
及び第2の円弧の長さの総和は前記チューブの長さより
も大きい。19. The mold according to claim 17 , wherein the first
And the sum of the lengths of the second arcs is greater than the length of the tube.
は第1及び第2のダイの間に基準面を備え、第1及び第
2のダイが互いに接近する時、第1及び第2のダイはそ
れらの外周部において前記基準面上にて互いに係合し、
前記外周部が互いに係合する時、前記第1及び第2のダ
イの内周部は前記基準面から離間している。20. The mold of claim 16 , wherein the mold has a reference surface between the first and second dies, and wherein the first and second dies are close to each other when the first and second dies approach each other. Die engage with each other on their reference surface at their outer periphery,
When the outer peripheries engage each other, the inner peripheries of the first and second dies are spaced from the reference plane.
ブの上端部及び下端部を前記第1及び第2のダイの間に
配置する際に、そのチューブを所定位置に保持し、か
つ、第1及び第2のダイが互いに接近し始める前に前記
チューブから離間する保持部材を備える。21. The mold according to claim 16 , further comprising, when the upper end and the lower end of the tube are arranged between the first and second dies, holding the tube in a predetermined position; A retaining member is provided which separates the first and second dies from the tube before they begin to approach each other.
及び第2の円弧の長さの総和の大きさは前記チューブの
長さよりも小さい。22. The mold according to claim 16 , wherein the first
And the sum of the lengths of the second arcs is smaller than the length of the tube.
ダイと第2のダイとの間に配置され、かつ両ダイ間の間
隔を調節するためのスペーサを備える。23. The mold according to claim 22 , further comprising a spacer disposed between the first die and the second die, for adjusting a distance between the two dies.
の円弧及び第2の円弧の長さの総和(L21+L31)
は、前記第1のダイと第2のダイとの間に前記チューブ
を配置した時の第1のダイ及び第2のダイの間の間隔
(L10)から前記スペーサの厚さ(t)を差し引いた
値(L10−t)よりも小さく若しくは等しく設定され
る。24. The mold according to claim 23 , wherein the first
Sum of the lengths of the arc and the second arc (L21 + L31)
Subtracts the thickness (t) of the spacer from the distance (L10) between the first die and the second die when the tube is arranged between the first die and the second die. (L10-t).
及び第2の円弧はそれぞれ90度以上180度未満の角
度範囲を備える。25. The mold according to claim 17 , wherein the first
And the second arc each have an angle range of 90 degrees or more and less than 180 degrees.
を備え、かつガスを収容する貯蔵ガスハウジングとを有
し、 前記貯蔵ガスハウジングはほぼC字型の縦断面を有する
ハイブリッドインフレータ。26. A central housing for containing a propellant and a storage gas housing disposed around the central housing and having a one-piece structure and for containing gas, wherein the storage gas housing is substantially C-shaped. Hybrid inflator having a vertical cross section .
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